2.2. Кислотные оксиды

Большинство оксидов неметаллов являются кислотными оксидами (CO2, SO3, P4O10). Оксиды переходных металлов в высших степенях окисления проявляют преимущественно также свойства кислотных оксидов, например: CrO3, Mn2O7, V2O5.

Кислотные оксиды представляют ее оксиды неметаллов или переходных металлов в высоких степенях окисления и могут быть получены методами, аналогичными методам получения основных оксидов, например:

t^o

4P+5O₂ = 2P₂ + O₅

t^o

2ZnS+3O₂ = 2ZnO + 2SO₂

t^o

K₂Cr₂O₇+H₂SO₄ = 2CrO₃↓+ K₂SО₄+H₂O

Nа₂SiO₃ + 2НСl = 2NаСl + SiO₂↓ + Н₂О

Большинство кислотных оксидов непосредственно взаимодействует с водой с образованием кислот:

Наиболее типичными для кислотных оксидов являются их реакции с основными и амфотерными оксидами, с щелочами:

t^o

P₂O₅+Al₂O₃ = 2AlPO₄

Са(ОН)₂ + СО₂ = СаСО₃↓ + Н₂О.

Выше упоминалось, что кислотные оксиды могут вступать в многочисленные окислительно-восстановительные реакции, например:

t^o

CO₂+C = 2CO

t^o

2SO₂+O₂2SO₃

SО₂ + 2Н₂S = 3S + 2Н₂О,

4CrO₃ + С₂Н₅ОН = 2Сr₂О₃ + 2СО₂ + ЗН₂О

Практически все кислотные оксиды при взаимодействии с водой (гидратации) образуют соответствующие им кислотные гидроксиды (кислородосодержащие кислоты). Например, при растворении оксида серы (VI) в воде образуется серная кислота:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Кислотные оксиды могут быть получены из соответствующей кислоты:

H₂SiO₃ → SiO₂ + H₂O

2.3. Амфотерные оксиды

Амфотерность (от греч. Amphoteros – и тот и другой) – способность химических соединений (оксидов, гидроксидов, аминокислот) проявлять как кислотные свойства, так и основные свойства, в зависимости от свойств второго реагента, учавствующего в реакции.

Амфотерные оксиды реагируют с сильными кислотами, образуя соли этих кислот. Такие реакции являются проявлением основных свойств амфотерных оксидов, например:

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

Они также реагируют с сильными щелочами, проявляя этим свои кислотные свойства, например:

ZnO + 2NaOH → Na₂ZnO₂ + H₂O

Амфотерные оксиды могут реагировать с щелочами двояко: в растворе и в расплаве.

При реакции с щёлочью в расплаве образуется обычная средняя соль(как показано на примере выше).

При реакции с щёлочью в растворе образуется комплексная соль.

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄] (В данном случае образуется тетрагидроксоаллюминат натрия)

Для каждого амфотерного металла есть 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.

Амфотерные оксиды обладают двойственной природой: они одновременно способны к реакциям, в которые вступают как основные, так и кислотные оксиды, т.е. реагируют и с кислотами, и со щелочами:

Аl₂О₃ + 6НСl = 2АlСl₃ + ЗН₂О,

Аl₂О₃ + 2NаОН + ЗН₂О = 2Nа[Аl(ОН)₄].

К числу амфотерных оксидов относятся оксид алюминия Аl2О3, оксид хрома (III) Сr2О3, оксид бериллия ВеО, оксид цинка ZnО, оксид железа (III) Fe2О3 и ряд других.

Идеально амфотерным оксидом является вода Н2О, которая диссоциирует с образованием одинаковых количеств ионов водорода (кислотные свойства) и гидроксид-иона (основные свойства). Амфотерные свойства воды ярко проявляются при гидролизе растворенных в ней солей:

Сu²⁺ + Н₂О Сu(ОН)⁺ + Н⁺,

СО₃^2- + Н₂О НСО^3- + ОН^-.