Карточки
Тесты
Зави
Кислотные и несолеобразующие оксиды
В этом уроке разберем химические свойства кислотных оксидов и сравним их с осно́вными. Выясним, какие оксиды называют солеобразующими и несолеобразующими.
Кислотный оксид и кислота
При взаимодействии некоторых оксидов с водой образуются кислоты. Например, оксид фосфора(V) $P_2O_5$ дает фосфорную кислоту:
$$P_2O_5+3H_2O\rightarrow 2H_3PO_4$$
Проверим коэффициенты. В формуле оксида два атома фосфора, поэтому перед кислотой ставим $2$. Справа получается шесть атомов водорода, значит, слева нужны три формулы воды. Число атомов кислорода также совпадает: $5+3=8$.
Оксиды серы $SO_2$ и $SO_3$ с водой образуют разные кислоты:
$$SO_2+H_2O\rightarrow H_2SO_3$$
$$SO_3+H_2O\rightarrow H_2SO_4$$
Различие формул важно: сернистой кислоте $H_2SO_3$ соответствует $SO_2$, серной кислоте $H_2SO_4$ — $SO_3$.
| Оксид | Соответствующая кислота |
|---|---|
| $N_2O_5$ | $HNO_3$ |
| $N_2O_3$ | $HNO_2$ |
| $SO_3$ | $H_2SO_4$ |
| $SO_2$ | $H_2SO_3$ |
| $P_2O_5$ | $H_3PO_4$ |
| $CO_2$ | $H_2CO_3$ |
| $SiO_2$ | $H_2SiO_3$ |
Таблица показывает соответствие составов, но не возможность каждой прямой реакции с водой. Оксид кремния(IV) $SiO_2$ с водой не взаимодействует: так получить кремниевую кислоту $H_2SiO_3$ нельзя.
Взаимодействие с основаниями
Прозрачный раствор гидроксида кальция называют известковой водой. При пропускании углекислого газа он мутнеет: образуется нерастворимый карбонат кальция.
$$CO_2+Ca(OH)_2\rightarrow CaCO_3\downarrow+H_2O$$
Стрелка вниз у $CaCO_3$ показывает образование осадка. Пузырьки при подаче газа и помутнение имеют разный смысл: пузырьки поступают в раствор, а осадок — новое вещество, образовавшееся в реакции.
Оксид серы(VI) также образует с основанием соль и воду. С гидроксидом натрия получается сульфат натрия:
$$SO_3+2NaOH\rightarrow Na_2SO_4+H_2O$$
Определение
Оксиды, которые взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду, и которым в качестве гидроксидов соответствуют кислоты, называют кислотными.
Название указывает на соответствующую кислоту, а характерная реакция идет с основанием. Для составления формулы соли удобно обратиться к этой кислоте.
- Определите кислоту, соответствующую оксиду.
- Соедините металл основания с кислотным остатком и составьте формулу соли.
- Добавьте к продуктам воду и подберите коэффициенты.
Пример
Составим уравнение взаимодействия $SO_2$ с $NaOH$ при образовании сульфита натрия.
- Оксиду $SO_2$ соответствует кислота $H_2SO_3$.
- Ее кислотный остаток $SO_3$ имеет валентность II. С натрием валентности I он дает $Na_2SO_3$.
- Получаем уравнение $SO_2+2NaOH\rightarrow Na_2SO_3+H_2O$. Проверяем число атомов каждого элемента.
Свойства определяют группу
Большинство рассматриваемых кислотных оксидов образованы неметаллами. Однако металл в составе не гарантирует осно́вный характер оксида. Оксид хрома(VI) $CrO_3$ взаимодействует со щелочью как кислотный оксид:
$$CrO_3+2NaOH\rightarrow Na_2CrO_4+H_2O$$
Поэтому для определения группы учитывают химические свойства и соответствующий гидроксид. Нельзя пользоваться безусловным правилом «металл — осно́вный оксид, неметалл — кислотный».
Образование соли из двух оксидов
Осно́вные и кислотные оксиды могут взаимодействовать друг с другом с образованием соли. Например, при нагревании оксида кальция с оксидом кремния(IV) получается силикат кальция:
$$CaO+SiO_2\xrightarrow{t}CaSiO_3$$
Здесь $CaO$ — осно́вный оксид, $SiO_2$ — кислотный. Оксиду кремния соответствует кислота $H_2SiO_3$, ее остаток $SiO_3$ с кальцием дает соль $CaSiO_3$. Вода в этом уравнении не образуется.
Осно́вные и кислотные оксиды относятся к солеобразующим: рассмотренные реакции приводят к образованию солей. Условия реакции определяются конкретными веществами; одну реакцию нельзя переносить на любую пару оксидов.
Несолеобразующие оксиды
Есть оксиды, которые не взаимодействуют ни с кислотами, ни со щелочами и солей не образуют. Такие оксиды называют несолеобразующими. Примеры — оксид углерода(II) $CO$, оксиды азота(I) $N_2O$ и азота(II) $NO$.
Сравним $CO$ и $CO_2$: оба содержат углерод и кислород, но $CO$ — несолеобразующий оксид, а $CO_2$ — кислотный. Состав элементов сам по себе не определяет химические свойства.
Отсутствие реакции с водой нельзя считать признаком несолеобразующего оксида. $CuO$ и $SiO_2$ с водой не реагируют, но образуют соли в рассмотренных реакциях и относятся к солеобразующим.
Задание
Ученик заключил: «$SiO_2$ не реагирует с водой, значит, он несолеобразующий». Объясните ошибку и приведите изученное уравнение, опровергающее вывод.
Показать ответ
Скрыть
Реакция с водой не определяет принадлежность к несолеобразующим оксидам. $SiO_2$ — кислотный оксид: при нагревании $CaO+SiO_2\rightarrow CaSiO_3$ образуется соль. Ему соответствует кремниевая кислота $H_2SiO_3$.
Итоги
- Кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями, образуя соль и воду; им соответствуют кислоты.
- Не каждый кислотный оксид реагирует с водой.
- Осно́вные и кислотные оксиды относятся к солеобразующим.
- Несолеобразующие оксиды не образуют солей с кислотами и щелочами.
- Группу оксида определяют по его свойствам, а не только по наличию металла или неметалла.
Часто задаваемые вопросы
Ему соответствует кремниевая кислота. Он образует соль в реакции с осно́вным оксидом. Прямая реакция с водой для кислотного оксида не обязательна.
Да. Рассмотренный пример — $CrO_3$, который с гидроксидом натрия образует соль и воду.
Пузырьки возникают при подаче газа в раствор. Помутнение связано с образованием нового нерастворимого вещества — карбоната кальция.
С водой не реагируют и некоторые солеобразующие оксиды, например $CuO$ и $SiO_2$. Нужно учитывать характерные реакции с образованием солей.
5
5
1
5
Получите полный доступ ко всем материалам и занимайтесь в удобном темпе — без ограничений.
- Более 700 000 учеников и 50 000 учителей по всей России.
- Повышение среднего балла по предмету до 20 % после месяца занятий.
- Всплеск интереса к учебе и более глубокое понимание предметов.
Создайте бесплатный аккаунт — и откройте больше возможностей:
- Отслеживайте прогресс освоения тем
- Получайте персональные подборки полезных уроков и заданий
- Проводите работу над ошибками после занятий