Как определить тип оксида?
В заданиях ЕГЭ есть такие вопросы, где требуется определить тип оксида. Прежде всего, следует запомнить четыре типа оксидов:
1) несолеобразующие
2) основные
3) кислотные
4) амфотерные
Основные, кислотные и амфотерные оксиды часто также объединяют в группу солеобразующих оксидов.
Не вдаваясь в теоретические подробности, изложу пошаговый алгоритм определения типа оксида.
Первое — определите: оксид металла перед вами или оксид неметалла.
Второе — установив, какой оксид металла или неметалла перед вами, определите степень окисления элемента в нем и воспользуйтесь таблицей ниже. Естественно, правила отнесения оксидов в этой таблице нужно выучить. Поначалу можно решать задания, подглядывая в нее, но ваша цель ее запомнить, так как на экзамене никаких источников информации, кроме таблицы Д.И. Менделеева, таблицы растворимости и ряда активности металлов, у вас не будет.
|
Оксид неметалла |
Оксид металла |
|
1) Степень окисления неметалла +1 или +2 Вывод: оксид несолеобразующий Исключение: Cl2O не относится к несолеобразующим оксидам |
1) Степень окисления металла равна +1, +2 Вывод: оксид металла основный Исключение: BeO, ZnO, SnO и PbO не относятся к основным оксидам!! |
|
2) Степень окисления больше либо равна +3 Вывод: оксид кислотный Исключение: Cl2O относится к кислотным оксидам, несмотря на степень окисления хлора +1 |
2) Степень окисления металла +3, +4, Вывод: оксид амфотерный. Исключение: BeO, ZnO, SnO и PbO амфотерны, несмотря на степень окисления +2 у металлов |
|
3) Степень окисления металла +5,+6,+7 Вывод: оксид кислотный. |
Примеры:
Задание: определите тип оксида MgO.
Решение: MgO является оксидом металла, при этом степень окисления металла в нем +2. Все оксиды металлов в степени окисления +1 и +2 основны, кроме оксида бериллия или цинка.
Ответ: MgO – основный оксид.
Задание: определите тип оксида Mn2O7
Решение: Mn2O7 – оксид металла, и степень окисления металла в этом оксиде равна +7. Оксиды металлов в высоких степенях окисления (+5,+6,+7) относятся к кислотным.
Ответ: Mn2O7 – кислотный оксид
Задание: определите тип оксида Cr2O3.
Решение: Cr2O3 – оксид металла, и степень окисления металла в этом оксиде равна +3. Оксиды металлов в степенях окисления +3 и +4 относятся к амфотерным.
Ответ: Cr2O3 – амфотерный оксид.
Задание: определите тип оксида N2O.
Решение: N2O – оксид неметалла, и степень окисления неметалла в этом оксиде равна +1. Оксиды неметаллов в степенях окисления +1 и +2 относятся к несолеобразующим.
Ответ: N2O – несолеобразующий оксид.
Задание: определите тип оксида BeO.
Решение: оксид бериллия, а также оксид цинка являются исключениями. Несмотря на степень окисления металлов в них, равную +2, они амфотерны.
Ответ: BeO – амфотерный оксид.
С химическими свойствами оксидов можно ознакомиться здесь
Оксидами называют сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, одним из которых является кислород.
В оксидах химический элемент кислород находится в степени окисления (–2).
Оксиды — весьма распространённый в природе класс соединений. Они находятся в воздухе, распространены в гидросфере и литосфере.
Примеры оксидов:
— оксид водорода, или вода.
На Земле вода встречается во всех трёх агрегатных состояниях — газообразном (водяной пар), жидком и твёрдом (лёд, снег). На долю воды также приходится большая часть массы живых организмов.
 |
 |
 |
|
Рис. (1). Вода |
Рис. (2). Пар |
Рис. (3). Лёд |
— оксид углерода((IV)), двуокись углерода или углекислый газ.
Как вы уже знаете, углекислый газ нужен зелёным растениям для фотосинтеза.
Рис. (4). Фотосинтез
Оксид углерода((IV)), находящийся в твёрдом агрегатном состоянии, называют сухим льдом.
|
|
|
Рис. (5). Сухой лёд |
— оксид углерода((II)), угарный газ.
Примесь этого очень ядовитого вещества может содержаться в воздухе. Основным источником загрязнения является транспорт. Угарный газ образуется в результате неполного сгорания топлива. Этот же оксид образуется и во время пожаров.
 |
 |
|
Рис. (6). Горение газа |
Рис. (7). Выхлопные газы |
— оксид железа((III)).
В природе этот оксид встречается в виде минерала гематита. Он составляет основу руды, называемой красным железняком.
|
|
|
Рис. (8). Красный железняк |
— оксид кремния((IV)).
В природе встречается в виде кварцевого песка, кварца, горного хрусталя.
 |
 |
 |
|
Рис. (9). Песок |
Рис. (10). Кварц |
Рис. (11). Горный хрусталь |
Оксиды принято группировать в зависимости от их способности реагировать с кислотами и основаниями. Различают три важнейшие группы оксидов: основные, кислотные и амфотерные. Их относят к солеобразующим оксидам. Существуют также оксиды, которые называют несолеобразующими.
- Основные оксиды.
Основными называют оксиды, которые реагируют с кислотами, образуя соль и воду.
Основные оксиды образуются химическими элементами — металлами. Как правило, степень окисления элемента, образующего основный оксид, является невысокой: (+1) или (+2).
Примеры основных оксидов:
оксид натрия
Na2O
, оксид меди((II))
CuO
.
- Кислотные оксиды.
Кислотными называют оксиды, которые реагируют с основаниями, образуя соль и воду.
Кислотные оксиды образуют элементы — неметаллы. Например, оксид серы((VI))
SO3
, оксид азота((IV))
NO2
.
Также кислотные оксиды могут быть образованы металлическими химическими элементами, в которых те проявляют степень окисления от (+5) до (+7). Например, оксид хрома((VI))
CrO3
и оксид марганца((VII))
Mn2O7
.
- Амфотерные оксиды.
Амфотерными называют оксиды, которые реагируют как с кислотами, так и с основаниями, образуя соли.
Амфотерные свойства проявляет оксид цинка
ZnO
, оксид алюминия
Al2O3
, оксид бериллия
BeO
.
Если металлический элемент имеет переменную валентность (проявляет несколько степеней окисления), то из всех образуемых им оксидов амфотерными свойствами обладают те, в которых этот элемент имеет промежуточную валентность (промежуточную степень окисления).
Например, хром может проявлять валентность равную двум, трём, шести.
Амфотерными свойствами обладает именно оксид хрома((III))
Cr2O3
.
- Несолеобразующие оксиды.
Несолеобразующие оксиды — оксиды, не реагирующие с кислотами или основаниями при обычных условиях.
К ним относятся: оксид углерода((II))
CO
, оксид кремния((II))
SiO
,оксид азота((I))
N2O
, оксид азота((II))
NO
.
Они не имеют кислотных гидроксидов, не вступают в реакции с образованием солей.
Номенклатура оксидов
В соответствии с номенклатурой ИЮПАК, оксиды называют словом «оксид», после которого следует наименование химического элемента в родительном падеже.
Например:
Na2O
— оксид натрия,
Al2O3
— оксид алюминия.
Если элемент, образующий оксид, имеет переменную степень окисления (или валентность), то в названии оксида указывается его степень окисления римской цифрой в скобках сразу после названия (без пробела).
Например:
Cu2O
— оксид меди((I)),
CuO
— оксид меди((II)),
FeO
— оксид железа((II)),
Fe2O3
— оксид железа((III)),
Cl2O7
— оксид хлора((VII)).
Часто используют и другие наименования оксидов по числу атомов кислорода: если оксид содержит только один атом кислорода, то его называют монооксидом, или моноокисью, если два — диоксидом, или двуокисью, если три — то триоксидом, или трёхокисью и т. д.
Например: монооксид углерода
CO
, диоксид углерода
CO2
, триоксид серы
SO3
.
Также распространены исторически сложившиеся (тривиальные) названия оксидов, например, угарный газ
CO
, серный ангидрид
SO3
и т. д.
Классификация оксидов
Материал по химии
Все сложные неорганические вещества можно разделить на следующие группы:
Классификация оксидов
Классификация веществ
Рассмотрим эти классы по отдельности, начиная с оксидов.
Оксиды – это соединения кислорода в степени окисления «‒2» с другими элементами. Но не все соединения кислорода с элементами будут являться оксидами, степень окисления кислорода очень важна!
Таб. «Соединения кислорода»
* Так как фтор принимает только отрицательную степень окисления (так как может выступать только в качестве окислителя), кислород во фториде кислорода может быть только положительным. Положительные ионы записываются первыми в формуле, поэтому правильнее писать OF2.
** Hадпероксид калия состоит из ионов K+ и O2-1.
Зачем нужно знать классификацию оксидов?
Рассмотрим несколько уравнений:
- K2O + H2O = 2KOH
- CaO + H2O = Ca(OH)2
- FeO + H2O ≠
- CuO + H2O ≠
Почему какие-то оксиды реагируют с водой, а другие – нет? Нужно знать классификацию оксидов на растворимые и нерастворимые.
- CaO + N2O3 = Ca(NO3)2
- CaO + Cs2O ≠
Как определить, какие оксиды реагируют друг с другом, а какие нет? Для ответа на этот вопрос нужно знать, какие оксиды относятся к кислотным, а какие к основным, амфотерным или несолеобразующим.
Классификация оксидов на солеобразующие и несолеобразующие
Существует две группы оксидов – те, что при взаимодействии с кислотами/основаниями или друг с другом образуют соли и те, что не вступают в типичные реакции оксидов и не способны образовывать соли (несолеобразующие), их свойства рассматриваются отдельно.
Самыми распространёнными несолеобразующими оксидами являются: N2O, NO, CO, SiO, остальные оксиды считаем солеобразующими (с типичными свойствами).
Классификация солеобразующих оксидов
Все солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.
Кислотные оксиды соответствуют определенным кислотам, они легко взаимодействуют со своими противоположностями – основными веществами.
Основные оксиды соответствуют определенным основаниям, они легко взаимодействуют со своими противоположностями – кислотными веществами.
Амфотерные оксиды, соответствуют определённым гидроксидам, имеют двойственную природу: с кислотными веществами реагируют как основные соединения, а с основными – как кислотные соединения.
Таб. «Некоторые оксиды и соответствующие им гидроксиды»
* Гидроксид – соединение элемента с гидроксо-группой (OH‒).
Проанализировав таблицу, Вы заметите, что разные оксиды железа могут быть основными или амфотерными, а разные оксиды марганца оказались во всех трех группах. Что бы лучше понимать, от чего зависит принадлежность к тому или иному виду оксидов, необходимо глубже разобраться в классификации этих веществ.
Классификация оксидов неметаллов.
Все солеобразующие оксиды неметаллов относятся к кислотным. Большая часть из них являются растворимыми:
Классификация оксидов металлов.
В отличие от предыдущей группы, в этой не так всё однозначно. Среди оксидов металлов встречаются как основные, так и амфотерные, и даже кислотные. А принадлежность к определённой группе зависит он степени окисления металла, который входит в состав оксида.
Основные оксиды – это оксиды, в которых металл имеет степень окисления «+1» или «+2» (для элементов с большим диапазоном возможных степеней окисления это будут низшие степени окисления). Есть исключения, например, BeO, ZnO хоть и имеют в своём составе металлы в степени окисления «+2», проявляют амфотерные свойства. Список таких оксидов гораздо шире (SnO, PbO, CuO), но в ЕГЭ остальные примеры исключений игнорируются.
Амфотерные оксиды содержат металлы в степени окисления «+3» и «+4» (промежуточные значения степеней окисления для веществ с большим диапазоном возможных степеней окисления), и два примера оксидов с металлами в ст. о. «+2», написанных выше (BeO, ZnO).
Кислотные оксиды содержат металлы в степени окисления «+5», «+6» и «+7» (для элементов с большим диапазоном возможных степеней окисления это будут высшие степени окисления).
Все кислотные оксиды металлов растворяются в воде и реагируют с ней. Все амфотерные оксиды не растворяются в воде и не реагируют с ней. Среди основных оксидов большинство нерастворимы и только оксиды, образованные кальцием, стронцием, барием, а также всеми металлами IА-подгруппы являются растворимыми.
Таким образом металлы, имеющие большой диапазон возможных степеней окисления, могут образовывать совершенно разные по характеру оксиды, например оксиды марганца и хрома:
Таб. «Зависимость характера оксида от степени окисления марганца» (рассмотрены только наиболее распространённые степени)
Таб. «Зависимость характера оксида от степени окисления хрома» (рассмотрены только наиболее степени)
Не следует путать оксиды металлов и неметаллов: у оксидов металлов степень окисления определяет характер оксида, а у оксида неметалла – нет.
Таб. «Зависимость характера оксида от степени окисления элемента»
Обобщим всю классификацию оксидов одной схемой:
Алгоритм для определения характера оксида:
Простая таблица для определения принадлежности к группе оксидов:
