Как понять оксиды металлов и неметаллов. Оксиды: классификация и химические свойства. все оксиды неметаллов газообразные вещества

Свойства химических соединений в первую очередь определяются их составом, поэтому надо четко разбираться в закономерностях составления химических формул, отражающих этот состав. При изучении отдельных классов неорганических соединений надо знать определение каждого класса, классификацию, способы получения и свойства. Оксиды. Оксидами называют соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2. В оксидах атомы кислорода соединяются только с атомами других элементов и не связаны между собой. Названия оксидов элементов, имеющих постоянную степень окис­ления, составляются из двух слов «оксид + название элемента в родительном падеже»: MgO - оксид магния, Na 2 O - оксид натрия, СаО - оксид кальция.Если элемент образует несколько оксидов, то после названия элемента указывается его степень окисления римской цифрой в скобках: МnО - оксид марганца (II), Мn 2 О 3 - оксид марганца (III).Название оксидов можно также образовывать добавлением к слову "оксид" грече­ских числительных. Например, СО 2 - диоксид углерода, SO 2 - диоксид серы, SO 3 - триоксид серы, OsO 4 - тетраоксид осмия.По химическим свойствам оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие. Оксиды, которые при химических реакциях образуют соли, называ­ются солеобразующими: СО 2 + Са(ОН) 2 = СаСО 3 + Н 2 О оксид углерода (IV) гидроксид кальция карбонат кальция MgO + 2НС1 = MgCl 2 + Н 2 О оксид магния хлороводородная кислота хлорид магния СО 2 и MgO - солеобразующие оксиды. Оксиды, которые не образуют солей, называются несолеобразующими: NO - оксид азота (II), N 2 O - оксид азота (I), SiO - оксид кремния (II) - это несолеобразующие окси­ды. Солеобразующие оксиды делятся на основные, кислотные и амфотерные.К основным оксидам относятся только оксиды металлов: щелочных (Li, Na, К, Rb, Cs, Fr), щелочноземельных (Mg, Ca, Sr, Ba, Ra), лантана, а также всех остальных металлов в их низших степенях окисления. Напри­мер, Na 2 O, CaO, Cu 2 O, CrO, MnO, BaO, La 2 O 3 - основные оксид. Гидраты всех основных оксидов являются основаниями:

К кислотным оксидам относятся окси­ды неметаллов, а также металлов в высших степенях окисления. Например, SO 2 , SO 3 , СО 2 , СrО 3 , Мn 2 О 7 - кислотные оксиды. Гидраты всех кислотных оксидов являются кислотами:

К амфотерным оксидам относятся оксиды некоторых металлов главных подгрупп (оксиды бериллия, алюминия), а также оксиды некоторых металлов побочных подгрупп периодической системы элементов Д. И. Менделеева в промежуточных степенях окисления. Например, BeO, A1 2 O 3 , ZnO, MnO 3 , Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 - амфотерные оксиды. Гидроксиды амфотерных оксидов проявляют свойства кислот и оснований: Zn(OH) 2 ← ZnO → H 2 ZnO 2 гидроксид цинка оксид цинка цинковая кислота

Составление формул оксидов. При составлении формул оксидов рекомендуем придерживаться следующего плана (на примере оксида азота (III)): 1) записать химические знаки элементов, входящих в состав вещества, и указать их степени окисления: N +3 O -2 2) найти наименьшее общее кратное степеней окисления: 3 x 2 = 63) определить индексы элементов, разделив наименьшее общее кратное на модуль степени окисления каждого элемента: 6: 3 = 2; 6: 2 = 3. 4) полученные индексы приписать справа к знакам элементов: N 2 O 3 . Основания. Основания – это сложные вещества, молекулы которых состоят из атома металла и одной или нескольких гидроксильных групп (OH -). Например, Fe(OH) 3 , Ca(OH) 2 . Названия оснований складывается из слов «гидроксид» и названия металла в родительном падеже: Ва(ОH) 2 – гидроксид бария; NaOH – гидроксид натрия. Если металл образует несколько гидроксидов, то указывают степень его окисления римской цифрой в скобках. Например, Fe(ОН) 2 - гидроксид железa (II), Bi(OH) 3 - гидро­ксид висмута (III). Haзвание основания составляют и так: к слову гидроксид добавляют приставки, которые показывают количество гидроксогрупп в основании. Например, Са(ОН) 2 - дигидроксид кальция, Вi(ОН) 3 - тригидроксид висмута. Число гидроксогрупп в молекуле основания определяет его кислотность. В зависимости от числа протонов, которые может присоединить основание, различают: 1) однокислотные (NaOH, КОН, NH 4 OH), 2) двухкислотные (Ca(OH) 2 , Sr(OH) 2 , Ва(OH) 2), 3) трехкислотные (La(OH) 3 , Bi(OH) 3) и т.д. основания. Остатки оснований. Положительно заряженные группы атомов (катионы), которые остаются после отрыва от молекулы основания одной или нескольких гидроксогрупп, называются остатками основания. Величина положительного заряда остатка основания определяется числом оторвавшихся гидроксогрупп. В табл. 1 приведены формулы и названия некоторых оснований и их остатков. Таблица 1 - Названия и формулы некоторых оснований и их остатков (по номенклатуре ИЮПАК)

Амфотерные гидроксиды. Амфотерными называются такие гидроксиды, которые в зависимости от условий проявляют основные и кислотные свойства. Например: Zn(OH) 2 + 2HCI = ZnCl 2 + 2H 2 O Zn(OH) 2 + 2H + = Zn 2+ + 2H 2 O Zn(OH) 2 + 2NaOH = Zn(OH) 2 + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O в растворе тетрагидроксоцинкат натрия при сплавлении цинкат натрия С позиций теории электролитической диссоциации, амфотерными называются гидроксиды, которые при диссоциации образуют и катионы водорода, и гидроксид-ионы. К амфотерным гидроксидам относятся гидроксиды некоторых металлов главных подгрупп (бериллия, алюминия), а также некоторых металлов побочных подгрупп пе­риодической системы элементов в промежуточных степенях окисления. Например, Ве(ОН) 2 , А1(ОН) 3 , Zn(OH) 2 , Ge(OH) 2 , Sn(OH) 4 , Fe(OH) 3 , Cr(OH) 3 - амфотерные гидро­ксиды. Кислоты. Кислотами называют сложные соединения, в состав которых входят атомы водорода, способные замещаться атомами металла. Кислоты различают: 1) по наличию или отсутствию кислорода в составе кислоты: а) бескислородные (это водные растворы водородных соединений неметаллов VI и VII групп периодической системы элементов H 2 S, Н 2 Те, HF, HC1, HBr, HI, а также HSCN и HCN); б) кислородсодержащие (это гидраты оксидов неметаллов, а также некоторых ме­таллов в высших степенях окисления (+5, +6, +7) - Н 2 СО 3 , H 2 SO 4 , Н 2 СlO 4 и т.д.); 2) по основности (т.е. по числу атомов водорода в молекуле кислоты, способных замещаться атомами металлов с образованием соли) а) одноосновные (НС1, HNO 3 , HCN, CH 3 COOH), б) двухосновные (H 2 S, H 2 SO 4 , H 2 CO 3), в) трехосновные (Н 3 РО 4 , H 3 AsO 4) и т.д.
Названия бескислородных кислот составляют из названия элемента + О + слово "водородная": НС1 - хлороводородная кислота; H 2 S - сероводородная кислота; HCN - циановодородная кислота; HI - йодоводородная кислота. Названия кислородных кислот производятся от названия неметалла с прибавлением –ная, - вая , если степень окисления неметалла равна номеру группы. По мере понижения степени окисления суффиксы меняются в следующем порядке: -оватая; - истая; - оватистая : HCIO 4 – хлорная кислота; HCIO 2 – хлористая кислота; HCIO 3 – хлорноватая кислота; HCIO − хлорноватистая кислота; HNO 3 − aзотная; HNO 2 – азотистая; H 2 SO 4 − серная; H 2 SO 3 – сернистая. Анионы кислоты. Отрицательно заряженные группы атомов и одиночные атомы (отрицательные ионы), которые остаются после отрыва от молекулы кислоты одного или нескольких атомов водорода, называются анионами кислоты. Величина отрицательного заряда аниона кислоты определяется числом атомов водорода, замещенных металлом (табл. 2). Соли. Соли – это продукты замещения водорода кислоты металлом или гидроксогрупп основания кислотными остатками. Например, 2НСl + Zn = ZnCl 2 + H 2 Н 2 SO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + 2H 2 O кислота соль кислота основание соль С позиций теории электролитической диссоциации, соли - это электролиты, при диссоциации которых образуются катионы,отличные от катионов водорода, и анионы, отличные от анионов ОН - .

Таблица 2 - Названия и формулы некоторых кислотных остатков

Соли принято делить на средние, кислые и основные. Средняя соль - это продукт полного замещения водорода кислоты металлом или гидроксогруппы основания кислотным остатком. Например, Na 2 SO 4 , Са(NО 3) 2 - средние соли. Кислая соль - продукт неполного замещения водорода многоосновной кислоты ме­таллом. Например, NaHSO 4 , Са(НСО 3) 2 - кислые соли. Основная соль - продукт неполного замещения гидроксогрупп многокислотного ос­нования кислотными остатками. Например, Mg(OH)NO 3 , Al(OH)Cl 2 - основные соли. Если атомы водорода в кислоте замещаются атомами разных металлов или гидро­ксогруппы оснований замещаются различными кислотными остатками, то образуются двойные соли. Например, KA1(SO 4) 2 , Са(ОС1)С1. Двойные соли существуют только в твердом состоянии. Комплексные соли - это соли, в состав которых входят комплексные ионы. Напри­мер, соль K 4 - комплексная, так как в ее состав входит комплексный ион 4- . Составление формул солей. При составлении формул солей нужно помнить правило: абсо­лютная величина произведения зарядов катионов на их число равна абсолютной величине произведения заряда кислотного остатка на число кислотных остатков. Например, для составления формулы карбоната натрия: 1) записывают катион и рядом анион из таблиц 1 и 2: Na + CO 3 2- ; 2) находят наименьшее общее кратное модулей зарядов: 1х2=2; 3) делят общее кратное на модуль заряда катиона и получают их число (индекс): 2/1=2. Также находят число анионов: 2/2=1; 4) проставляют индексы и получают формулу Na 2 CO 3 . Название солей образуется из названия кислотного остатка (табл.2) в именительном падеже и названия катиона (табл. 1) в родительном падеже (без слова «ион»): NaCI – хлорид натрия; FeS - сульфид железа (II); NH 4 CN - цианид аммония. Окончания названий анионов кислородсодержащих кислот зависят от степени окисления кислотообразующего элемента:

Например, CaCO 3 – карбонат кальция; Fe 2 (SO 3) 3 - сульфит железа (III). Названия кислых и основных солей образуются по тем же общим правилам, что и названия средних солей. При этом название аниона кислой соли снабжают приставкой гидро- ,указывающей на наличие незамещенных атомов водорода (число атомов водо­рода указывают греческими числительными приставками). Катион основной соли полу­чает приставку гидроксо- ,указывающую на наличие незамещенных гидроксогрупп. Например, СаНРО 4 – гидроортофосфат кальция; (MgOH) 2 SO 4 - сульфат гидроксомагния; NaHCO 3 - гидрокарбонат натрия; КА1(SO 4) 2 - сульфат калия-алюминия. Генетические связи . Генетические связи - это связи между разными классами, основанные на их взаимопревращениях. Зная классы неорганических веществ, можно составить генетические ряды металлов и неметаллов. В основу этих рядов положен один и тот же элемент. Среди металлов можно выделить две разновидности рядов:
1. Генетический ряд, в котором в качестве основания выступает щёлочь. Этот ряд можно представить с помощью следующих превращений: металл– основный оксид–щёлочь–соль , например генетический ряд калия K – K 2 O –KOH–KCl.
2. Генетический ряд, где в качестве основания выступает нерастворимое основание. Данный ряд можно представить цепочкой превращений: металл–основный оксид–соль–нерастворимое основание–основный оксид–металл. Например: Cu – CuO – CuCl 2 – Cu(OH) 2 – CuO – Cu.
Среди неметаллов также можно выделить две разновидности рядов:
1. Генетический ряд неметаллов, где в качестве звена ряда выступает растворимая кислота. Цепочку превращений можно представить в следующем виде: неметалл–кислотный оксид–растворимая кислота–соль. Например: P – P 2 O 5 – H 3 PO 4 – Na 3 PO 4 .
2. Генетический ряд неметаллов, где в качестве звена ряда выступает нерастворимая кислота: неметалл – кислотный оксид – соль – кислота –кислотный оксид – неметалл. Например:
Si – SiO 2 – Na 2 SiO 3 – H 2 SiO 3 – SiO 2 – Si. При изучении химических свойств различных классов неорганических соединений необходимо помнить, что взаимодействовать друг с другом могут только вещества, относящиеся к различным генетическим рядам (металла и неметалла), что отражено схемой:

2.3 Семинар № 1. « Способы получения и химические свойства оксидов, кислот, оснований, солей» Цель: отработка навыков составления молекулярных и структурных формул веществ, составления названий и определения принадлежности соединений к определенным классам. Вопросы для обсуждения и задания: 1.Какие вещества называют оксидами? Составьте формулы и дайте названия оксидов следующих элементов:а) калия; б) цинка; в) фосфора (III); г) кремния (IV); д) хрома (VI); е) хлора (VII); ж) ртути (II).2.Изобразите графически формулы следующих оксидов: а) оксида меди (I); б) ок­сида фосфора (V); в) оксида серы (VI); г) оксида марганца (VII); д) оксида азота (III).3. Приведите примеры несолеобразующих оксидов.Какие оксиды называются: а) основными; б) кислотными; в) амфотерными? Приведите примеры всех видов оксидов.4.Как зависит характер оксида от положения элемента в периодической системе элементов Д.И. Менделеева? Ответ проиллюстрируйте примерами.5. Какие из следующих соединении будут реагировать с оксидом серы (VI): P 2 O 3 , СаО, НNO 3 , Ва(ОН) 2 , MgO, H 2 O, SO 2 ? Напишите уравнения возможных реакций.6. Cоставьте формулы оксидов и их гидратов для следующих элементов: железа (III), марганца (II, VII), серы (IV, VI), хлора (I, VII). Назовите гидроксиды.7. Составьте уравнения реакций между: а) оксидом кальция и оксидом фосфора (V); б) оксидом железа (III) и оксидом серы (VI); в) гидроксидом калия и оксидом цинка; г) серной кислотой и оксидом цинка; д) ортофосфорной кислотой и оксидом цинка. 8. Какие соединения называются основаниями? Чем определяется кислотность оснований? Что называется остатком основания? Приведите примеры. 9. Напишите названия и графические изображения формул следующих оснований и их остатков: Ва(ОН) 2 , КОН, Cа(ОН) 2 , La(OH) 3 , Th(OH) 4 . 10. Какие основания являются щелочами? Как щелочи изменяют цвет индикаторов? 11. Какая реакция называется реакцией нейтрализации? Напишите уравнения реакций между следующими соединениями (со всеми возможными продуктами): а) гидроксидом калия и азотной кислотой; б) гидроксидом калия и хлоридом никеля (II), в) тригидроксидом висмута и серной кислотой; г) гидроксидом калия и оксидом кремния (IV); д) гидроксидом натрия и сульфатом магния; ж) гидрокси­дом калия и хлоридом цинка. 12. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превра­щения: а) К → КОН; б) FeSO 4 → Fe(OH) 2 ; в) Са(ОН) 2 → СаСО 3 . 13. Какие соединения называются кислотами? Чем определяется основность кислоты? Что называется кислотным остатком и чем определяется его заряд? 14. Напишите формулы оксидов, которые соответствуют кислотам: ортоборной Н 3 ВО 3 , марганцовой НMnО 4 , ортофосфорной Н 3 РО 4 . 15. Напишите уравнения реакций разбавленной серной кислоты: а) с алюминием; б) с оксидом магния; в) с гидроксидом железа (III); г) с нитратом бария. Что общего в этих реакциях? 16.Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно получить:а) серную кислоту Н 2 SО 4 ; б) сероводородную кислоту H 2 S; в) угольную кислоту Н 2 СО 3 .17. Какие из следующих металлов вытесняют водород из хлороводородной кислоты: К, Ва, Hg, Fe, Сu, Al, Ag, Na, Mg, Au? Составьте уравнения реакций. 18. Какие соединения называются солями? Какие соли вы знаете?Составьте формулы солей из следующих остатков: а) гидроксомагний-ион иортофосфат-ион; б) гидроксовисмут(III)-ионисульфат ион; в) гидроксовисмут (III)-ион и нитрат-ион; г) висмут(III)-ион и xлорид-ион; д) никель(II)-ион и ортофосфат-ион.19.Дайте названия следующим солям и изобразите графические формулы: MgCl 2 , Na 2 SO 4 , K 3 PO 4 , Cu(NO 3) 2 , BaCO 3 , Fe(NO 3) 3 FeS, KHCO 3 , Na 2 HPO 4 , NaH 2 PO 4 , Fe(OH)Cl.20.Напишите формулы следующих солей: а) сульфат железа (III); б) дигидрофосфат магния; в) хлорид гидроксоалюминия. 21. Какие из следующих веществ взаимодействуют между собой: оксид меди (II), серная кислота, гидроксид кальция, оксид углерода (IV), гидроксид цинка, гидроксид натрия? Напишите уравнения реакций. 22. С соединениями каких классов взаимодействуют металлы? Напишите уравнения соответствующих реакций. 24. При взаимодействии соединений каких классов образуются соли? Напишите уравнения соответствующих реакций. Индивидуальное задание: Для заданной преподавателем соли указать: - название соли; - формулы гидроксидов, ее образовавших, их названия, степень окисления гидроксидообразующего элемента; - формулы оксидов для вышеприведенных гидроксидов, их характер; - уравнения диссоциации гидроксидов (общее и по ступеням): а) основания б) кислоты в) для амфотерных гидроксидов уравнения диссоциации по типу кислоты, и по типу основания; - уравнения реакции получения соли в молекулярном и ионном виде; - графическую формулу соли; - определите значения эквивалентов гидроксидов и соли. Варианты заданий: AlCl 3 , KNO 3 , KBr, Na 3 PO 4 , Na 2 CO 3 , CaCl 2 , KMnO 4 , NaClO, KClO 3 , KClO 4 , Cr(NO 3) 3 , Zn(NO 3) 2 , K 2 ZnO 2 , KAlO 2 , Na 2 SO 3 , Na 2 S, LiHS, KCN,K 2 CO 3 , KHCO 3 , NaHCO 3 , (CuOH) 2 CO 3 , AlOHCl 2 Предлагаемый алгоритм выполнения: - формула соли Al 2 (SO 4) 3 , ее название – сульфат алюминия - данная соль образована гидроксидом алюминия Al(OH) 3 , и серной кислотой Н 2 SO 4 . Cпень окисления кислотообразующего элемента (серы) +6 - формулы оксидов и их характер: оксид алюминия Al 2 O 3 проявляет амфотерные свойства; оксид серы (VI) SO 3 – кислотный оксид. - уравнения диссоциации гидроксидов (общее и по ступеням): а) основания по типу основания: Al(OH) 3 «Al 3+ +3OH - - общее по ступеням: 1) Al(OH) 3 «Al(OH) 2 + +OH - 2) Al(OH) 2 + «AlOH 2+ +OH - 3) AlOH + «Al 3+ +OH - по типу кислоты: H 3 AlO 3 « H 2 O + HAlO 2 Ортоформа метаформа – более устойчивая HAlO 2 «H + + AlO 2 - б) кислоты: H 2 SO 4 «2H + +SO 4 2- - общее по ступеням: 1) H 2 SO 4 «H + +HSO 4 - 2) HSO 4 - «H + +SO 4 2- - реакции образования: а) в молекулярном виде 2Al(OH) 3 + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 Oб) в полном ионном 2Al(OH) 3 +6H + +3SO 4 2- = 2Al 3+ + 3SO 4 2- + 6H 2 O в) в сокращенном ионном 2Al(OH) 3 +6H + = 2Al 3+ + 6H 2 O - графическая формула соли

углубить, систематизировать, обобщить знания учащихся об оксидах, способах их получения, свойствах и областях применения,
свойствах и областях применения, упражнять учащихся в выполнении заданий ЕГЭ по химии по данной теме,

Развивающие:

развивать логическое мышление учащихся,
развивать умение анализировать, обобщать, делать выводы,
развивать правильно и последовательно излагать свои мысли,

Воспитательные:

создание комфортности присутствия на уроке,
воспитание эстетического отношения к предмету,
воспитание отстаивать свою точку зрения, подкрепляя ее имеющимися или приобретенными знаниями

Оборудование: таблица «Оксиды», ПК с медиапроектором, коллекция «Минералы», раздаточный материал – карточки с заданиями;
лабораторное оборудование: спиртовка, спички, пробиркодержатель, ложечка для сжигания веществ; вещества: медная проволока, этанол.

Ход урока
I. Организационный момент.

Сегодня на уроке рассмотрим свойства, классификацию, физические и химические свойства оксидов.

II. Изучение основного содержания:

1) Сообщение темы и цели урока.

Сегодня на уроке рассмотрим свойства, классификацию, физические и химические свойства оксидов

1. Фронтальный опрос учащихся по вопросам:
- Вещества подразделяют на простые и сложные, укажите их отличия?
- Перечислите классы неорганических соединений.
- Дайте определение понятию «Оксиды».
- Перечислите виды оксидов.
- Дайте определения понятий основных, кислотных, амфотерных оксидов.

2. Классификация оксидов

Классификация оксидов

Оксиды подразделяются на солеобразующие и несолеобразующие.

Солеобразующими называют такие оксиды, которые в результате химических реакций способны образовывать соли.

Дайте определение понятию «Соли».

Несолеобразующие оксиды такой способностью не обладают. Примером несолеобразующих оксидов могут служить следующие вещества: CO, N 2 O, NO.
Солеобразующие оксиды, в свою очередь подразделяются на основные, кислотные и амфотерные.

Какие оксиды относят к основными?

Основными оксидами называются такие оксиды, которым в качестве гидратов (продуктов присоединения воды) соответствуют основания.

Например: Основные оксиды Соответствующая гидратная форма(основание)
Na 2 O → NaOH
BaO→ BaOH
СaO→ СaOH

Дайте определение понятию «Основания».

Какие элементы образуют основные оксиды?

Основные оксиды образуют металлы при проявлении ими невысокой валентности (обычно I или II).

Оксиды таких металлов, как Li,Na, K, Rb, Cs, Fr , Ca , Sr, Ba взаимодействуют с водой с образованием растворимых в воде оснований - щелочей. Другие основные оксиды непосредственно с водой не взаимодействуют, а соответствующие им основания получают из солей (косвенным путем).

Какие оксиды относят к кислотными?
Кислотными оксидами называются такие оксиды, которым в качестве гидратов соответствуют кислоты. Кислотные оксиды называют также ангидридами кислот.

Например: кислотные оксиды соответствующая гидратная форма (кислота)

SO 3 → H 2 SO 4
Р 2 О 3 → H 3 РO 4
СrО 3 → H 2 CrO 4

Дайте определение понятию «Кислоты»

Какие элементы образуют кислотные оксиды?

Кислотные оксиды образуют неметаллы и металлы при проявлений ими высокой валентности. Например, оксид марганца (VII) - кислотный оксид, так как в качестве гидрата ему соответствует кислота HMnO 4 и это оксид металла с высокой валентностью.

Большинство кислотных оксидов могут взаимодействовать с водой непосредственно и при этом образовывать кислоты.

Например: СrО 3 + H 2 O → H 2 CrO 4
Р 2 О 3 + H 2 O → H 3 РO 4
SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4

Некоторые оксиды непосредственно с водой не взаимодействуют. Такого типа оксиды сами могут быть получены из кислот. Например:

H 2 SiO 3 → SiO 2 + H 2 O (температура)

Оксиды SO 2 и CO 2 реагирую с водой обратимо: СО 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3
SО 2 + H 2 O ↔ H 2 SO 3

Это подтверждает названия кислотных оксидов - ангидриды, то есть "не содержащие воду".

Назовите особенности амфотерных оксидов.

Амфотерные оксиды представляют собой оксиды, которые в зависимости от условий проявляют свойства как основных (в кислой среде), так и кислотных (в щелочной среде) оксидов.

Какие элементы образуют амфотерные оксиды?

К амфотерным оксидам относятся только оксиды некоторых металлов.

Например: BeO, Al 2 O 3 , PbO, SnO, ZnO, PbO 2 , SnO 2 , Сr 2 О 3

PbO + 2HNO 3 → Pb(NO 3 ) 2 + H 2 O

а) В кислой среде PbO (оксид свинца (II)) проявляет свойства основного оксида
б) в щелочной среде PbO проявляет свойства кислотного оксида.

T
PbO + 2NaOH тв → Na 2 PbO 2 + H 2 O

Амфотерные оксиды с водой непосредственно не взаимодействуют, следовательно, их гидратные формы получают косвенно - из солей. Несолеобразующие (индифферентные) оксиды - небольшая группа оксидов, не вступающая в химические реакции с образованием солей. К ним относятся: CO, N 2 O, NO , SiO 2 .

2. Получение оксидов.

Назовите способы получения оксидов

1) окисление металлов: 2Cu + O 2 = 2CuO
оксид меди (II) черный налет
Демонстрационный опыт - окисление меди кислородом в пламени спиртовки
2) окисление неметаллов: C + O 2 = CO 2
оксид углерода (IV)

3) разложение кислот: Н 2 SО 4 = SО 2 + Н 2 О
оксид серы (IV)

4) разложение солей: CaCО 3 = CaО + CО 2
оксид кальция (II)
5) разложение оснований: Fe(ОН) 2 = FeО + Н 2 О
оксид железа (II)
7) горение сложных веществ: C 2 H 5 OH + 3О 2 → 2CО 2 + 3Н 2 О
Демонстрационный опыт – горение C 2 H 5 OH (этанол) в ложечке для сжигания веществ

3. Химические свойства оксидов.

1) Основные оксиды.
а) взаимодействие с кислотами: BaO + 2HCl = BaCl2 + H2O
оксид бария (II)
б) взаимодействие с водой: MgO + H 2 O = Mg(OH) 2
оксид магния (II)
в) взаимодействие с кислотным оксидом: CaO + CO 2 = CaCO 3
оксид кальция (II)
г) взаимодействие с амфотерным оксидом: Na 2 O + ZnO = Na 2 ZnO 2
цинкат натрия

2) Кислотные оксиды.
а) взаимодействие с водой: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
оксид серы (VI)
б) взаимодействие с основанием: Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O
гидроксид кальция (II)
в) взаимодействие с основным оксидом: CO 2 + CaO = CaCO 3
карбонат кальция

3) Амфотерные оксиды.
а) взаимодействие с кислотами: ZnO + 2HCl = ZnCl 2 + H2O
хлорид цинка

б) взаимодействие с основаниями: ZnO + 2NaOH = Na 2 ZnO 2 + H 2 O
гидроксид натрия

4. Применение оксидов:

Сообщения учащихся:

Fe 2 O 3 – оксид железа (III) – темно-красного цвета – гематит или красный железняк – для изготовления красок.
Fe 3 O 4 – оксид железа (II, III) – минерал магнетит или магнитный железняк, хороший проводник электричества – для получения и изготовления электродов.
CaO – оксид кальция (II) – порошок белого цвета – «негашеная» известь, используют в строительстве.
Al 2 O 3 – оксид алюминия (III) – минерал твердый корунд – как полирующее средство.
SO 2 – оксид серы (IV) или сернистый газ – бесцветный газ, имеющий удушливый запах, убивает микроорганизмы, плесневые грибки – окуривают подвалы, погреба, при перевозке и хранении фруктов и ягод.
CO 2 – оксид углерода (IV), углекислый газ. Твердый оксид углерода – сухой лед. Для изготовления соды, сахара, газированных напитков, в жидком виде в огнетушителях.
SiO 2 – оксид кремния (IV) – твердое, тугоплавкое вещество в природе в двух видах:
1) кристаллический кремнезем – в виде минерала кварца и его разновидностей: горный хрусталь, халцедон, агат, яшма, кремень – используют в силикатной промышленности, строительстве.
2) аморфный кремнезем SiO 2 ∙ nH 2 O – минерал опал.
Применяют соединения оксида кремния в ювелирном деле, изготовлении химической посуды, кварцевых ламп.
Для создания цветных стекол используют следующие оксиды:
Cо 2 O 3 – синий цвет, Cr 2 O 3 – зеленый цвет, MnO 2 – розовый цвет.
5. Закрепление. Выполнение теста. (Приложение № 1)

IV. Домашнее задание:

1И.И. Новошинский, Н.С. Новошинская «Химия» (базовый уровень), Глава VI, §22
2. Закончите уравнения химических реакций, дайте название веществам:

а) P + O 2 →
б) Al + O 2 →
в) H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 →
г) BaO + HCl →
д) C 2 H 4 + O 2 →

V. Закрепление:

По вопросам основного содержания:
1. Основные способы получения оксидов.
2. Химические свойства:
- основных оксидов;
- кислотных оксидов;
- амфотерных оксидов.
3. Области применения оксидов.

Приложение №1.

Вариант 1.

1. Оксид серы (VI) взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) вода и соляная кислота
2) кислород и оксид магния
3) вода и медь
4) оксид кальция и гидроксид натрия

Ответ: 4, т.к. оксид серы (VI) – кислотный, взаимодействует с основаниями, основными оксидами, водой.

2. Оксид углерода (IV) реагирует с каждым из двух веществ:

1) гидроксидом натрия и оксидом кальция
2) оксидом кальция и оксидом серы (IV)
3) кислородом и водой
4) хлоридом натрия и оксидом азота (IV)

Ответ: 1, т.к. оксид углерода (IV) – кислотный, взаимодействует с основаниями, основными оксидами , водой.

3. Оксид серы (IV) взаимодействует с

1) СО 2 2) Н 2 О 3) Na 2 SO 4 4) НС1

Ответ:,2. т.к. оксид серы (IV) – кислотный, взаимодействует с основаниями, основными оксидами, водой.

4. Формулы кислотного, основного, амфотерного оксидов, соответственно

1)MnO 2 , CO 2 , Al 2 O 3 2)CaO, SO 2 , BeO 3)Mn 2 O 7 , CaO, ZnO 4) MnO, CuO, CO 2

Ответ: 3,т.к. Mn 2 O 7 – кислотный, CaO - основный, ZnO - амфотерный

5. Способны взаимодействовать между собой

1) SiO 2 и Н 2 О 2) СО 2 и H 2 SO 4 3) CO 2 и Са(ОН) 2 4) Na 2 O и Са(ОН) 2

Ответ: 3, CO 2 – кислотный оксид, Са(ОН) 2 -основание, кислотные оксиды взаимодействуют с основаниями

6. Ни с водой, ни с раствором гидроксида натрия не реагирует

1) SiО 2 2) SO 3 3) ВаО 4) NО

Ответ: 4,т.к. NО несолеобразующий

7. Реагирует с соляной кислотой, но не с водой, оксид

1) SiО 2 2) N 2 O 3 3) Na 2 О 4) Fе 2 Оз

Ответ: 4, т.к. Fе 2 Оз - амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств, взаимодействует с кислотами, не реагирует с водой (Fе(ОН)з – не растворим в воде).

8. Амфотерность оксида свинца (II) подтверждается его способностью

1) растворяться в кислотах
2) восстанавливаться водородом
3) реагировать с оксидом кальция
4) взаимодействовать как с кислотами, так и с щелочами

Ответ: 4; т.к. амфотерные оксиды могут взаимодействовать как с кислотами, так и с щелочами

9. Верны ли следующие суждения о свойствах оксидов алюминия и хрома (III)?

А. Эти оксиды проявляют амфотерные свойства.
Б. В результате взаимодействия этих оксидов с водой получаются гидроксиды.

1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

Ответ: 1, т.к. оксиды алюминия и хрома (III) проявляют амфотерные

10. Между собой взаимодействуют

1) СuО и FeO 2) СО 2 и ВаО 3) Р 2 О 5 и NO 4) СгО 3 и SO 3

Ответ: 2, т.к. СО 2 – кислотный, а ВаО - основный

Характерные химические свойства: оксидов: основных, амфотерных, кислотных.

Вариант 2.

1. Реакция возможна между

1) Н 2 О и А1 2 О 3 2) СО и СаО 3) Р 2 О 3 и SO 2 4) Н 2 О и ВаО

Ответ: 4, т.к. ВаО - основный оксид, взаимодействует с водой.

2. И с раствором гидроксида натрия, и с соляной кислотой реагирует оксид

1) SiО 2 2) Al 2 O 3 3) СО 2 4) MgO

Ответ: 2; т.к. взаимодействовать с щелочами и кислотами могут амфотерные оксиды, Al 2 O 3 - амфотерный оксид.

3. Реакция возможна между

1) ВаО и NH 3 2) А1 2 О 3 и Н 2 О 3) Р 2 О 5 и НС1 4) MgO и SO 3

Ответ: 4; т.к. MgO - основный оксид,а SO 3 – кислотный оксид.

4. Оксид натрия не взаимодействует с

1) Н 2 О 2) СО 2 3) CaO 4) А1 2 О 3

Ответ: 3; т.к. оксид натрия основный и CaO основный.

5. Оксид углерода (IV) реагирует с каждым из двух веществ:

1) водой и оксидом кальция
2) кислородом и водой
3) сульфатом калия и гидроксидом натрия
4) оксидом кремния (IV) и водородом

Ответ: 1; т.к. оксид углерода (IV) - кислотный, реагирует с водой, основаниями, основными оксидами. Оксид кальция - основный

6. Основные свойства наиболее выражены у оксида, формула которого

1) Fe 2 O 3 2) FeO 3) Cr 2 O 3 4) СrО 3

Ответ: 2; т.к. Fe 2 O 3 и Cr 2 O 3 – амфотерные, а СrО 3 – кислотный.

7. Какие из двух оксидов могут взаимодействовать между собой?

1) СаО и СrО 2) СаО и NO 3) К 2 O и СО 2 4) SiO 2 и SO 2

Ответ: 3; т.к. К 2 O - основный,а СО 2 - кислотный оксид

8. Оксид фосфора (V)

1) не проявляет кислотно-основных свойств
2) проявляет только основные свойства
3) проявляет только кислотные свойства
4) проявляет как основные, так и кислотные свойства

Ответ: 3; т.к. оксид фосфора (V) – кислотный.

9. Между собой взаимодействуют

1) SO 3 и А1 2 Оз 2) СО и ВаО 3) Р 2 О 5 и SCl 4 4) ВаО и SO 2

Ответ: 1; т.к. SO 3 - - кислотный оксид, а А1 2 О з - амфотерный.

10. Верны ли следующие суждения об оксидах цинка и алюминия?

А. В результате взаимодействия этих оксидов с водой получаются гидроксиды.
Б. Эти оксиды взаимодействуют как с кислотами, так и со щелочами.

1) верно толь ко А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

Ответ: 2; т.к. оксиды цинка и алюминия - амфотерные.

Оксидами называются сложные вещества, в состав молекул которых входят атомы кислорода в степни окисления – 2 и какого-нибудь другого элемента.

могут быть получены при непосредственном взаимодействии кислорода с другим элементом, так и косвенным путём (например, при разложении солей, оснований, кислот). В обычных условиях оксиды бывают в твёрдом, жидком и газообразном состоянии, этот тип соединений весьма распространён в природе. Оксиды содержатся в Земной коре. Ржавчина, песок, вода, углекислый газ – это оксиды.

Они бывают солеобразующими и несолеобразующие.

Солеобразующие оксиды – это такие оксиды, которые в результате химических реакций образуют соли. Это оксиды металлов и неметаллов, которые при взаимодействии с водой образуют соответствующие кислоты, а при взаимодействии с основаниями – соответствующие кислые и нормальные соли. Например, оксид меди (CuO) является оксидом солеобразующим, потому что, например, при взаимодействии её с соляной кислотой (HCl) образуется соль:

CuO + 2HCl → CuCl 2 + H 2 O.

В результате химических реакций можно получать и другие соли:

CuO + SO 3 → CuSO 4 .

Несолеобразующими оксидами называются такие оксиды, которые не образуют солей. Примером могут служить СО, N 2 O, NO.

Солеобразующие оксиды в свою очередь бывают 3-х типов: основными (от слова « основание» ), кислотными и амфотерными.

Основными оксидами называются такие оксиды металлов, которым соответствуют гидроксиды, относящиеся к классу оснований. К основным оксидам относятся, например, Na 2 O, K 2 O, MgO, CaO и т.д.

Химические свойства основных оксидов

1. Растворимые в воде основные оксиды вступают в реакцию с водой, образуя основания:

Na 2 O + H 2 O → 2NaOH.

2. Взаимодействуют с кислотными оксидами, образуя соответствующие соли

Na 2 O + SO 3 → Na 2 SO 4 .

3. Реагируют с кислотами, образуя соль и воду:

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O.

4. Реагируют с амфотерными оксидами:

Li 2 O + Al 2 O 3 → 2LiAlO 2 .

Если в составе оксидов в качестве второго элемента будет неметалл или металл, проявляющий высшую валентность (обычно проявляют от IV до VII), то такие оксиды будут кислотными. Кислотными оксидами (ангидридами кислот) называются такие оксиды, которым соответствуют гидроксиды, относящие к классу кислот. Это, например, CO 2 , SO 3 , P 2 O 5 , N 2 O 3 , Cl 2 O 5 , Mn 2 O 7 и т.д. Кислотные оксиды растворяются в воде и щелочах, образуя при этом соль и воду.

Химические свойства кислотных оксидов

1. Взаимодействуют с водой, образуя кислоту:

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 .

Но не все кислотные оксиды непосредственно реагируют с водой (SiO 2 и др.).

2. Реагируют с основанными оксидами с образованием соли:

CO 2 + CaO → CaCO 3

3. Взаимодействуют со щелочами, образуя соль и воду:

CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O.

В состав амфотерного оксида входит элемент, который обладает амфотерными свойствами. Под амфотерностью понимают способность соединений проявлять в зависимости от условий кислотные и основные свойства. Например, оксид цинка ZnO может быть как основанием, так и кислотой (Zn(OH) 2 и H 2 ZnO 2). Амфотерность выражается в том, что в зависимости от условий амфотерные оксиды проявляют либо осно́вные, либо кислотные свойства.

Химические свойства амфотерных оксидов

1. Взаимодействуют с кислотами, образуя соль и воду:

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O.

2. Реагируют с твёрдыми щелочами (при сплавлении), образуя в результате реакции соль – цинкат натрия и воду:

ZnO + 2NaOH → Na 2 ZnO 2 + H 2 O.

При взаимодействии оксида цинка с раствором щелочи (того же NaOH) протекает другая реакция:

ZnO + 2 NaOH + H 2 O => Na 2 .

Координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц: атомов или инов в молекуле или кристалле . Для каждого амфотерного металла характерно свое координационное число. Для Be и Zn – это 4; Для и Al – это 4 или 6; Для и Cr – это 6 или (очень редко) 4;

Амфотерные оксиды обычно не растворяются в воде и не реагируют с ней.

Остались вопросы? Хотите знать больше об оксидах?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь .
Первый урок – бесплатно!

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

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.

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 Mn 2 O 7

Решение: Mn 2 O 7 – оксид металла, и степень окисления металла в этом оксиде равна +7. Оксиды металлов в высоких степенях окисления (+5,+6,+7) относятся к кислотным.

Ответ: Mn 2 O 7 – кислотный оксид

Задание: определите тип оксида Cr 2 O 3 .

Решение: Cr 2 O 3 – оксид металла, и степень окисления металла в этом оксиде равна +3. Оксиды металлов в степенях окисления +3 и +4 относятся к амфотерным.

Ответ: Cr 2 O 3 – амфотерный оксид.

Задание: определите тип оксида N 2 O.

Решение: N 2 O – оксид неметалла, и степень окисления неметалла в этом оксиде равна +1. Оксиды неметаллов в степенях окисления +1 и +2 относятся к несолеобразующим.

Ответ: N 2 O – 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

13.1. Определения

К важнейшим классам неорганических веществ по традиции относят простые вещества (металлы и неметаллы), оксиды (кислотные, основные и амфотерные), гидроксиды (часть кислот, основания, амфотерные гидроксиды) и соли. Вещества, относящиеся к одному и тому же классу, обладают сходными химическими свойствами. Но вы уже знаете, что при выделении этих классов используют разные классификационные признаки.
В этом параграфе мы окончательно сформулируем определения всех важнейших классов химических веществ и разберемся, по каким признакам выделяются эти классы.
Начнем с простых веществ (классификация по числу элементов, входящих в состав вещества). Их обычно делят на металлы и неметаллы (рис. 13.1-а ).
Определение понятия " металл" вы уже знаете.

Из этого определения видно, что главным признаком, позволяющим нам разделить простые вещества на металлы и неметаллы, является тип химической связи.

В большинстве неметаллов связь ковалентная. Но есть еще и благородные газы (простые вещества элементов VIIIA группы), атомы которых в твердом и жидком состоянии связаны только межмолекулярными связями. Отсюда и определение.

По химическим свойствам среди металлов выделяют группу так называемых амфотерных металлов. Это название отражает способность этих металлов реагировать как с кислотами, так и со щелочами (как амфотерные оксиды или гидроксиды) (рис. 13.1-б ).
Кроме этого, из-за химической инертности среди металлов выделяют благородные металлы. К ним относят золото, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платину. По традиции к благородным металлам относят и несколько более реакционно-способное серебро, но не относят такие инертные металлы, как тантал, ниобий и некоторые другие. Есть и другие классификации металлов, например, в металлургии все металлы делят на черные и цветные, относя к черным металлам железо и его сплавы.
Из сложных веществ наибольшее значение имеют, прежде всего, оксиды (см.§2.5), но так как в их классификации учитываются кислотно-основные свойства этих соединений, мы сначала вспомним, что такое кислоты и основания .

Таким образом, мы выделяем кислоты и основания из общей массы соединений, используя два признака: состав и химические свойства.
По составу кислоты делятся на кислородсодержащие (оксокислоты ) и бескислородные (рис. 13.2).

Следует помнить, что кислородсодержащие кислоты по своему строению являются гидроксидами .

Примечание. По традиции для бескислородных кислот слово кислота" используется в тех случаях, когда речь идет о растворе соответствующего индивидуального вещества, например: вещество HCl называют хлороводородом, а его водный раствор – хлороводородной или соляной кислотой.

Теперь вернемся к оксидам. Мы относили оксиды к группе кислотных или основных по тому, как они реагируют с водой (или по тому, из кислот или из оснований они получаются). Но с водой реагируют далеко не все оксиды, зато большинство из них реагирует с кислотами или щелочами, поэтому оксиды лучше классифицировать по этому свойству.

Существует несколько оксидов, которые в обычных условиях не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами. Такие оксиды называют несолеобразующими . Это, например, CO, SiO, N 2 O, NO, MnO 2 . В отличие от них, остальные оксиды называют солеобразующими (рис. 13.3).

Как вы знаете, большинство кислот и оснований относится к гидроксидам . По способности гидроксидов реагировать и с кислотами, и со щелочами среди них (как и среди оксидов) выделяют амфотерные гидроксиды (рис. 13.4).

Теперь нам осталось дать определение солей . Термин " соль" используется издавна. По мере развития науки, его смысл неоднократно изменялся, расширялся и уточнялся. В современном понимании соль – это ионное соединение, но традиционно к солям не относят ионные оксиды (так как их называют основными оксидами), ионные гидроксиды (основания), а также ионные гидриды, карбиды, нитриды и т. п. Поэтому упрощенно можно сказать, что

Можно дать и другое, более точное, определение солей.

Давая такое определение, соли оксония обычно относят и к солям, и к кислотам.
Соли принято подразделять по составу на кислые , средние и основные (рис. 13.5).

То есть в состав анионов кислых солей входят атомы водорода, связанные ковалентными связями с другими атомами анионов и способные отрываться под действием оснований.

Основные соли обычно имеют очень сложный состав и часто нерастворимы в воде. Типичный пример основной соли – минерал малахит Cu 2 (OH) 2 CO 3 .

Как видите, важнейшие классы химических веществ выделяются по разным классификационным признакам. Но по какому бы признаку мы не выделяли класс веществ, все вещества этого класса обладают общими химическими свойствами.

В этой главе вы познакомитесь с наиболее характерными химическими свойствами веществ-представителей этих классов и с самыми важными способами их получения.

МЕТАЛЛЫ, НЕМЕТАЛЛЫ, АМФОТЕРНЫЕ МЕТАЛЛЫ, КИСЛОТЫ, ОСНОВАНИЯ, ОКСОКИСЛОТЫ, БЕСКИСЛОРОДНЫЕ КИСЛОТЫ, ОСНОВНЫЕ ОКСИДЫ, КИСЛОТНЫЕ ОКСИДЫ, АМФОТЕРНЫЕ ОКСИДЫ, АМФОТЕРНЫЕ ГИДРОКСИДЫ, СОЛИ, КИСЛЫЕ СОЛИ, СРЕДНИЕ СОЛИ, ОСНОВНЫЕ СОЛИ
1.Где в естественной системе элементов расположены элементы, образующие металлы, а где – элементы, образующие неметаллы?
2.Напишите формулы пяти металлов и пяти неметаллов.
3.Составьте структурные формулы следующих соединений:
(H 3 O)Cl, (H 3 O) 2 SO 4 , HCl, H 2 S, H 2 SO 4 , H 3 PO 4 , H 2 CO 3 , Ba(OH) 2 , RbOH.
4.Каким оксидам соответствуют следующие гидроксиды:
H 2 SO 4 , Ca(OH) 2 , H 3 PO 4 , Al(OH) 3 , HNO 3 , LiOH?
Каков характер (кислотный или основный) каждого из этих оксидов?
5.Среди следующих веществ найдите соли. Составьте их структурные формулы.
KNO 2 , Al 2 O 3 , Al 2 S 3 , HCN, CS 2 , H 2 S, K 2 , SiCl 4 , CaSO 4 , AlPO 4
6.Составьте структурные формулы следующих кислых солей:
NaHSO 4 , KHSO 3 , NaHCO 3 , Ca(H 2 PO 4) 2 , CaHPO 4 .

В кристаллах металлов и в их расплавах атомные остовы связывает единое электронное облако металлической связи. Как и отдельный атом элемента, образующего металл, кристалл металла обладает способностью отдавать электроны. Склонность металла отдавать электроны зависит от его строения и, прежде всего, от размера атомов: чем больше атомные остовы (то есть чем больше ионные радиусы), тем легче металл отдает электроны.
Металлы – простые вещества, поэтому степень окисления атомов в них равна 0. Вступая в реакции, металлы почти всегда изменяют степень окисления своих атомов. Атомы металлов, не обладая склонностью принимать электроны, могут только их отдавать или обобществлять. Электроотрицательность этих атомов невелика, поэтому даже при образовании ими ковалентных связей атомы металлов приобретают положительную степень окисления. Следовательно, все металлы в той или иной степени проявляют восстановительные свойства . Они реагируют:
1) С неметаллами (но не все и не со всеми):
4Li + O 2 = 2Li 2 O,
3Mg + N 2 = Mg 3 N 2 (при нагревании),
Fe + S = FeS (при нагревании).
Наиболее активные металлы легко реагируют с галогенами и кислородом, а с очень прочными молекулами азота реагирует только литий и магний.
Реагируя с кислородом, большинство металлов образует оксиды, а наиболее активные – пероксиды (Na 2 O 2 , BaO 2) и другие более сложные соединения.
2) С оксидами менее активных металлов:
2Ca + MnO 2 = 2CaO + Mn (при нагревании),
2Al + Fe 2 O 3 = Al 2 O 3 + 2Fe (с предварительным нагреванием).
Возможность протекания этих реакций определяется общим правилом (ОВР протекают в направлении образования более слабых окислителя и восстановителя) и зависит не только от активности металла (более активный, то есть легче отдающий свои электроны металл восстанавливает менее активный), но и от энергии кристаллической решетки оксида (реакция протекает в направлении образования более " прочного" оксида).
3) С растворами кислот (§ 12.2):
Mg + 2H 3 O = Mg 2B + H 2 + 2H 2 O, Fe + 2H 3 O = Fe 2 + H 2 + 2H 2 O,
Mg + H 2 SO 4p = MgSO 4p + H 2 , Fe + 2HCl p = FeCl 2p + H 2 .
В этом случае возможность реакции легко определяется по ряду напряжений (реакция протекает, если металл в ряду напряжений стоит левее водорода).
4) C растворами солей (§ 12.2):

Fe + Cu 2 = Fe 2 + Cu, Cu + 2Ag = Cu 2 +2Ag,
Fe + CuSO 4p = Cu + FeSO 4p , Cu + 2AgNO 3p = 2Ag + Cu(NO 3) 2p .
Для определения возможности протекания реакции здесь также используется ряд напряжений.
5) Кроме этого, наиболее активные металлы (щелочные и щелочноземельные) реагируют с водой (§ 11.4):
2Na + 2H 2 O = 2Na + H 2 + 2OH , Ca + 2H 2 O = Ca 2 + H 2 + 2OH ,
2Na + 2H 2 O = 2NaOH p + H 2 , Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2p + H 2 .
Во второй реакции возможно образование осадка Ca(OH) 2 .
Большинство металлов в промышленности получают, восстанавливая их оксиды:
Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2 (при высокой температуре),
MnO 2 + 2C = Mn + 2CO (при высокой температуре).
В лаборатории для этого часто используют водород:

Наиболее активные металлы, как в промышленности, так и в лаборатории, получают с помощью электролиза (§ 9.9).
В лаборатории менее активные металлы могут быть восстановлены из растворов их солей более активными металлами (ограничения см. в § 12.2).

1.Почему металлы не склонны проявлять окислительные свойства?
2.От чего в первую очередь зависит химическая активность металлов?
3.Осуществите превращения
а) Li Li 2 O LiOH LiCl; б) NaCl Na Na 2 O 2 ;
в) FeO Fe FeS Fe 2 O 3 ; г) CuCl 2 Cu(OH) 2 CuO Cu CuBr 2 .
4.Восстановите левые части уравнений:
а) ... = H 2 O + Cu;
б) ... = 3CO + 2Fe;
в) ... = 2Cr + Al 2 O 3
. Химические свойства металлов.