1.3. Графические формулы оксидов

Графическая формула – схематическое изображение пространственного расположения атомов в молекуле. Она показывает порядок соединения атомов и число связей между ними. Графические формулы неорганических веществ пишут условно, принимая, что эти вещества состоят из отдельных молекул.

Для того чтобы изобразить графическую формулу оксида, необходимо:

1) правильно составить эмпирическую формулу;

2) соединить атомы, учитывая, что атом кислорода двухвалентен и каждая валентность, указывая единицу связи, условно изображается черточкой;

3) если в молекулу оксида входит не один, а несколько атомов элемента, то соединить их в молекулу через атом кислорода.

Например:

оксид натрия – Na – O – Na

оксид олова (IV) – O = Sn = O

оксид азота (V) –

1.4. Классификация и химические свойства оксидов

Оксиды классифицируют следующим образом:

Несолеобразующими называют оксиды, которым не соответствуют ни кислоты, ни основания. Таких оксидов немного. К ним, в частности, относят N₂O, NO, CO, SiO.

Некоторые соединения элементов с кислородом только формально относятся к классу оксидов, но по своему строению и свойствам принадлежат к классу солей. Это так называемые солеобразные оксиды. Солеобразными оксидами называются двойные оксиды, в состав которых входят атомы одного металла в разных степенях окисления. Примерами солеобразных оксидов могут служить Pb₂O₃, Pb₃O₄, Mn₃O₄, Fe₃O₄. Как видно из структурных формул этих оксидов

их следует рассматривать соответственно как свинцовые соли мета-свинцовой (H₂PbO₃) и ортосвинцовой (H₄PbO₄) кислот и как соль, образованную марганцем и марганцеватистой кислотой H₄MnO₄. Fe₃O₄ – соль оксида железа FeO и железистой кислоты HFeO₂. В связи с этим формулы двойных оксидов можно записать в виде PbPbO₃, Pb₂PbO₄, Mn₂MnO₄, Fe(FeO₂)₂ или PbO∙PbO₂, 2PbO∙PbO₂, 2MnO∙MnO₂, FeO∙Fe₂O₃.

Солеобразующие оксиды при взаимодействии с кислотами или щелочами образуют соли. Солеобразующие оксиды по химическим свойствам делятся на основные, кислотные и амфотерные.

1.4.1. Свойства основных оксидов

Основными называются оксиды, которые взаимодействуют с кислотами с образованием соли. Основным оксидам соответствуют основания, например:

Основный оксид	Основание
K2O CaO NiO FeO	KOH Ca(OH)2 Ni(OH)2 Fe(OH)2

Основными являются оксиды металлов со степенями окисления, как правило, +1 и +2 – это оксиды элементов главной подгруппы I и II групп и оксиды металлов в низших степенях окисления (MnO, FeO).

Большинство основных оксидов – твердые тугоплавкие вещества. Химическая связь в таких оксидах близка к ионной – они образуют кристаллическую решетку ионного типа.

1. Оксиды щелочных (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) и щелочноземельных металлов (Ca, Sr, Ba, Ra) взаимодействуют с водой с образованием растворимых в воде оснований – щелочей:

Na₂O +H₂O = 2NaOH

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

2. Основные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды, а при нагревании с кислотными и амфотерными оксидами – соли:

FeO + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂O

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

BaO + SiO₂ BaSiO₃

MgO + Al₂O₃ Mg(AlO₂)₂

3. При нагревании основные оксиды не разлагаются, за исключением оксидов ртути и благородных металлов:

2HgO 2Hg + O₂

2Ag₂O 4Ag + O₂

4. Некоторые основные оксиды могут вступать в окислительно-восстановительные реакции:

- взаимодействуют с восстановителями

NiO + C Ni + CO

- взаимодействуют с окислителями

4FeO + O₂ 2Fe₂O₃.