5. Оксиды. Определение, классификация, номенклатура, свойства и способы получения.

Оксидом называется сложное вещество, состоящее из атомов двух элементов, один из которых - кислород.

Поскольку кислород соединяется почти со всеми элементами, существуют оксиды как металлов, так и неметаллов. Оксиды металлов, подобно CuO, Fe₂O₃, СаО – твердые вещества. Оксиды неметаллов могут быть как твердые (P₂O₅), так и жидкие (H₂O) и газообразные (как SO₂ и CO₂).

Элементы с переменной валентностью могут образовывать несколько оксидов. Чтобы их отличать, в названии оксида указывают валентность связанного с кислородом элемента. Нам уже встречались такие названия в предыдущем параграфе. Приведем еще примеры:

SO₂ – оксид серы (IV), SO₃ – оксид серы (VI)

Cr₂O₃ – оксид хрома (III), CrO₃ – оксид хрома (VI)

В зависимости от химических свойств различают:

Солеобразующие оксиды:

основные оксиды (например, оксид натрия Na₂O, оксид меди(II) CuO): оксиды металлов, степень окисления которых I—II;

кислотные оксиды (например, оксид серы(VI) SO₃, оксид азота(IV) NO₂): оксиды металлов со степенью окисления V—VII и оксиды неметаллов;

амфотерные оксиды (например, оксид цинка ZnO, оксид алюминия Al₂О₃): оксиды металлов со степенью окисления III—IV и исключения (ZnO, BeO, SnO, PbO);

Несолеобразующие оксиды: оксид углерода(II) СО, оксид азота(I) N₂O, оксид азота(II) NO.

Химические свойства Основные оксиды

1. Основный оксид + cильная кислота → соль + вода

2. Сильноосновный оксид + вода → щелочь

3. Сильноосновный оксид + кислотный оксид → соль

4. Основный оксид + водород → металл + вода

Примечание: металл менее активный, чем алюминий.

Кислотные оксиды

1. Кислотный оксид + вода → кислота

Некоторые оксиды, например SiO₂, с водой не вступают в реакцию, поэтому их кислоты получают косвенным путём.

2. Кислотный оксид + основный оксид → соль

3. Кислотный оксид + основание → соль + вода

Если кислотный оксид является ангидридом многоосновной кислоты, возможно образование кислых или средних солей:

4. Нелетучий оксид + соль1 → соль2 + летучий оксид

5. Ангидрид кислоты 1 + безводная кислородосодержащая кислота 2 → Ангидрид кислоты 2 + безводная кислородосодержащая кислота 1

Амфотерные оксиды

При взаимодействии с сильной кислотой или кислотным оксидом проявляют основные свойства:

При взаимодействии с сильным основанием или основным оксидом проявляют кислотные свойства:

 (в водном растворе)

 (при сплавлении)

Получение

1. Взаимодействие простых веществ (за исключением инертных газов, золота и платины) с кислородом:

При горении в кислороде щелочных металлов (кроме лития), а также стронция и бария образуются пероксиды и надпероксиды:

2. Обжиг или горение бинарных соединений в кислороде:

3. Термическое разложение солей:

4. Термическое разложение оснований или кислот:

5. Окисление низших оксидов в высшие и восстановление высших в низшие:

6. Взаимодействие некоторых металлов с водой при высокой температуре:

7. Взаимодействие солей с кислотными оксидами при сжигании кокса с выделением летучего оксида:

8. Взаимодействие металлов с кислотами-оксилителями:

9. При действии водоотнимающих веществ на кислоты и соли:

10. Взаимодействие солей слабых неустойчивых кислот с более сильными кислотами:

Формула	Название	Формула	Название
CO	оксид углерода ( II )	Fe2O3	оксид железа (III )
NO	оксид азота ( II )	CrO3	оксид хрома (VI )
N2O5	оксид азота (V )	Mn2O7	оксид марганца (VII )

ПОЛУЧЕНИЕ ОКСИДОВ.

Окисление кислородом	простых веществ	2Mg +O2=2MgO
	сложных веществ	2H2S+3O2=2H2O+2SO2
Разложение	нагреванием солей	СaCO3=CaO+CO2
	нагреванием оснований	Cu (OH)2=CuO+H2O
	нагреванием кислородсодержащих кислот	H2SO3=H2O+SO2
	нагреванием высших оксидов	4CrO3=Cr2O3+3O2
Окисление низших оксидов	4FeO+O2=2Fe2O3
Вытеснение летучего оксида менее летучим	Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2

КЛАССИФИКАЦИЯ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ.

Основные-реагируют с избытком кислоты с образованием соли и воды.Основным оксидам соответствуют основания. 1.Взаимодействие с водой(оксиды щелочных и щелочноземельных мет.)  CaO+H2O=Ca(OH)2 2.Все-с кислотами  МgO+2HCl=MgCl2+H2O 3.С кислотными оксидами  CaO+CO2=CaCO3 4.С амфотерными оксидами Li2O+Al2O3=2LiAlO2	Амфотерные (ZnO, Al2O3,Cr2O3, MnO2 ) 1.Взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями. ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O ZnO+2NaOH+H2O=Na2[Zn(OH)4] 2.Реагируют с основными и кислотными оксидами  ZnO+CaO=CaZnO2 ZnO+SiO2=ZnSiO3	Кислотные-реагируют с избытком щелочи с образованием соли и воды. Кислотным оксидам часто соответствуют кислоты. 1.Большинство взаимодействуют с водой SO3+H2O=H2SO4 2.Со щелочами NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 3.С основными оксидами SiO2+CaO=CaSiO3 4.С амфотерными оксидами Al2O3+3SO3=Al2(SO4)3