Химические свойства высших оксидов 3p- и 3d-элементов

Характерные соединения и их свойства	Группа периодической системы
	III	IV	V	VI	VII
3p-элементы
Оксид	Al2O3	SiO2	P4O10	SO3	Cl2O7
Степень окисления	+3	+4	+5	+6	+7
Гидроксид или кислота	Al(OH)3	SiO2∙xH2O	H3PO4	H2SO4	HClO4
Кислотно- ос-новные свойства	Амфотерное основание	Очень слабая кислота	Слабая кислота	Сильная кислота	Очень сильная кислота
Соль гидроксида или кис-лоты с NaOH	Na3[Аl(ОН)6]	Na2SiO3	Na3PO4	Na2SO4	NaClO4
Окислительно-восстановительные свойства	Не выражены	Не выражены	Очень слабый окислитель	Сильный окислитель	Очень сильный окислитель
3d-элементы
Оксид	Sc2O3	TiO2	V2O5	CrO3	Mn2O7
Степень окис-ления	+3	+4	+5	+6	+7
Гидроксид или кислота	Sc(OH)3∙nH2О	Ti(OH)4∙nH2O	H3VO4	H2CrO4	HMnO4
Кислотно- ос-новные свойства	Амфотерное основание	Амфотерное основание	Слабая кислота	Сильная кислота	Очень сильная кислота
Соль гидроксида или кис-лоты с NaOH	Na3[Sc(ОН)6]	Na2TiO3	Na3VO4	Na2CrO4	HMnO4
Окислительно-восстановительные свойства	Не выражены	Не выражены	Cлабый окислитель	Сильный окислитель	Очень сильный окислитель

нерастворимые в воде слабые основания. Гидроксиды меди Сu(ОН)₂ и цинка Zn(OH)₂ – амфотерны. Гидроксиды марганца Мп(ОН)₂, никеля Ni(OH)₂, кобальта Со(ОН)₂, меди Сu(ОН)₂ и цинка Zn(OH)₂ легко растворяются в концентрированных растворах аммиака с образованием комплексных соединений, в которых молекулы NH₃ играют роль лигандов.

Оксиды М₂О₃ образуют все 3d-металлы, за исключением никеля и цинка. Устойчивы Sc₂O₃, V₂O₃, Cr₂O₃ и Fe₂O₃. Их также получают из солей осаждением гидроксидов Ме(ОН)₃ и последующим прокаливанием. Они представляют собой темные с оттенками или черные кристаллические вещества, нерастворимые в воде и растворимые в кислотах.

Разнообразные по окраске аморфные студенистые гидроксиды Ме(ОН)₃ образуются при добавлении растворов сильных оснований или аммиака к растворам солей, содержащим катионы Ме³⁺. Некоторые из них проявляют амфотерные свойства и легко растворяются не только в растворах кислот, но и в растворах сильных оснований. Гидроксиды металлов, у которых степень окисления +3 неустойчива, легко окисляются.

Безводные галогениды МеГ₂ и МеГ₃ 3d-металлов – соли, обладающие разнообразными окраскам. При образовании кристаллогидратов и растворении в воде окраска галогенидов в большинстве случаев резко изменяется вследствие образования катионами координационных сфер, включающих разное число молекул воды и галогенид-ионов.

В водных растворах небольшие по размерам двух- и трехзарядные катионы d-элементов подвергаются сильной гидратации с образованием двух гидратных оболочек. Аквакатионы представляют собой комплексные катионы, лигандами в которых служат молекулы воды первичной гидратной оболочки.

Устойчивость водных растворов, содержащих гидратированные катионы d-металлов, определяется одновременным протеканием двух процессов: гидролиза и окислительно-восстановительных реакций с водой и растворенным в ней кислородом.

Гидролиз по катиону происходит тем в большей степени, чем меньше радиус негидратированного катиона и чем больше его заряд.