Оксидиы.Солеобразующие и несолеобразующие оксиды

Оксиды являются сложными веществами, состоящими из двух элементов, из которых один - кислород во второй степени окисления.

В химической литературе для номенклатуры оксидов придерживаются следующих правил:

1. При написании формул кислород всегда ставят на втором месте - NO, CaO.
2. Называя оксиды, сначала всегда употребляют слово оксид, после него в родительном падеже идет название второго элемента: BaO – оксид бария, K₂O – оксид калия.
3. В случае, когда элемент образовывает несколько оксидов, после его названия указывают в скобках степень окисления этого элемента, например N₂O₅ - оксид азота (V), Fe₂O₃ - оксид железа (II), Fe₂O₃ - оксид железа (III).
4. Называя самые распространенные оксиды, обязательно необходимо соотношения атомов в молекуле обозначать соответствующими греческими числительными: N₂O – оксид диазота, NO₂ - диоксид азота, N₂O₅ - пентаоксид диазота, NO – монооксид азота.
5. Ангидриды неорганических кислот желательно называть точно так же как оксиды (например, N₂O₅ - оксид азота (V)).

Оксиды можно получить несколькими различными способами:

1. Взаимодействием с кислородом простых веществ. Простые вещества окисляются при нагревании часто с выделением теплоты и света. Данный процесс называется горением
   C + O₂ = CO₂
2. Благодаря окислению сложных веществ получаются оксиды элементов, которые включены в состав исходного вещества:
   2H₂S + 3O₂ = 2 H₂O + 2 SO₂
3. Разложением нитратов, гидроксидов, карбонатов:
   2Cu(NO₃)₂ = 2CuO + 4NO₂ + O₂
   CaCO₃ = CaO + CO₂
   Cu(OH)₂ = CuO + H₂O
4. В результате окисления металлов оксидами иных элементов. Подобные реакции стали основой металлотермии – восстановления металлов из их оксидов с помощью более активных металлов:
   2Al + Cr₂O₃ = 2Cr ±Al₂O₃
5. Путем разложения высших оксидов либо доокислением низших:
   4CrO₃ = 2Cr₂O₃ + 3O₃
   4FeO + O₂ = 2Fe₂O₃
   4CO + O₂ = 2CO₂

Классификация оксидов на основе их химических свойств подразумевает их деление на солеобразующие и несолеобразующие оксиды (безразличные). Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делят на кислотные, основные и амфотерные.

Основным оксидам соответствуют основания. Например, Na₂O, CaO, MgO - основные оксиды, так как им соответствуют основания – NaOH, Ca(OH)₂, Mg(OH)₂. Некоторые оксиды (K₂O и CaO) легко вступают в реакцию с водой и образуют соответствующие основания:

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

K₂O + H₂O = 2KOH

Оксиды Fe₂O₃, CuO, Ag₂O с водой в реакцию не вступают, но нейтрализуют кислоты, благодаря чему считаются основными:

Fe₂O₃, + 6HCl = 2FeCl₃ + 3H₂OCuO + H₂SO₄ + H₂O

Ag₂O + 2HNO₃ = 2AgNO₃ + H₂O

Типичные химические свойства оксидов такого вида - их реакция с кислотами, в результате которой, как правило, образуются вода и соль:

FeO + 2HCl = FeCl₂ + H₂O

Основные оксиды вступают в реакцию также с кислотными оксидами:

CaO + CO₂ = CaCO₃.

Кислотным оксидам соответствуют кислоты, К примеру, оксиду N₂O₃ соответствует азотная кислота HNO₂, Cl₂O₇ - хлорная кислота HClO₄, SO₃ - серная кислота H₂SO₄.

Основными химическим свойством таких оксидов является их реакция с основаниями, образуется соль и вода:

2NaOH + CO₂ = NaCO₃ + H₂O

Большинство кислотных оксидов вступают в реакцию с водой, образуя соответствующие кислоты. В то же время оксид SiO₂ практически нерастворим в воде, однако он нейтрализует основания, следовательно, является кислотным оксидом:

2NaOH + SiO₂ = (сплавление) Na₂siO₃ + H₂O

Амфотерные оксиды – это оксиды, которые в зависимости от условий демонстрируют кислотные и основные свойства, т.е. при взаимодействии с кислотами ведут себя как основные оксиды, а при взаимодействии с основаниями – как кислотные.

Не все амфотерные оксиды в одинаковой степени взаимодействуют с основаниями и кислотами. У одних более выражены основные свойства, у других – кислотные.

Если оксид цинка или хрома в одинаковой степени реагирует с кислотами и основаниями, то у оксида Fe₂O₃ преобладают основные свойства.

Свойства амфотерных оксидов показаны на примере ZnO:

ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O

Несолеобразующие оксиды не образуют ни кислот, ни оснований (например, N₂O, NO).

Кроме того, они не дают реакций, характерных для солеобразующих оксидов. Несолеобразующие оксиды могут вступать в реакцию с кислотами или щелочами, но при этом не образуются продукты, характерные для солеобразующих оксидов, например при 150⁰С и 1,5 МПа СО реагирует с гидроксидом натрия с образованием соли – формиата натрия:

СО + NaOH = HCOONa

Несолеобразующие оксиды распространеніы не так широко как остальные виды оксидов и образуются, в основном, при участии двухвалентных неметаллов.