Гидроксиды

 

Оксиды

Оксидами называют соединения, состоящие из кислорода и какого-нибудь элемента El. Общую формулу оксидов можно записать как El _x O _y, где х и y – наименьшие целые числа, кратные валентности кислорода и элемента соответственно, например, .

Названия оксидов дают по следующей схеме:

оксид _________________________________ (____________).

^{название элемента степень окисления элемента}

Например: N₂O – оксид азота (I), СО – оксид углерода (II), Fe₂O₃ – оксид железа (III), SO₃ - оксид серы (VI).

По химическим свойствам оксиды делят на две группы: солеобразующие и несолеобразующие оксиды. Первой группе оксидов соответствуют соли, вторая группа оксидов солей не образует. В нее входят: СО, NO и др. Солеобразующие оксиды подразделяют на основные, амфотерные и кислотные оксиды.

Основные оксиды образованы металлами. Взаимодействуют с кислотами с образованием солей:

Fe2O3 + 6 HCl ® 2 FeCl3 + 3H2O.

(1)

Оксиды элементов I и II групп главных подгрупп периодической системы (за исключением бериллия и магния) взаимодействуют с водой с образованием соответствующих гидроксидов

CaO + H2O ® Ca(OH)2

(2)

и с кислотными оксидами с образованием солей

Na2O + CO2 ® Na2CO3.

(3)

Амфотерные оксиды также образованы металлами. Обладают одновременно свойствами как основных, так и кислотных оксидов. Отличительным признаком амфотерных оксидов является способность взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами с образованием солей:

ZnO + H2SO4 ® ZnSO4 + H2O,	(4)
ZnO + 2 KOH ® K2ZnO2 + H2O (при сплавлении),	(5)
ZnO + 2 KOH + H2O ® K2[Zn(OH)4] (в растворе).	(6)

Наиболее распространенными представителями амфотерных оксидов являются ZnO, Al₂O₃, Cr₂O₃.

Кислотные оксиды в основном образованы неметаллами (SO₃, CO₂), но некоторые высшие оксиды металлов тоже являются кислотными (например, CrO₃, Mn₂O₇ и др.). Главный отличительный признак кислотных оксидов – их способность взаимодействовать со щелочами с образованием солей:

CO2 + 2 NaOH ® Na2CO3 + H2O,	(7)
CrO3 + 2 KOH ® K2CrO4 + H2O.	(8)

Газообразные кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующих кислот

SO2 + H2O ® H2SO3.

(9)

Гидроксиды

Гидроксидами называют соединения, состоящие из положительного иона металла (иона аммония NH₄⁺) и одной или нескольких гидроксогрупп (OH^-). Общую формулу гидроксида можно записать как Me(OH) _x, где х – степень окисления металла, например, NaOH, Fe(OH)₂, Al(OH)₃.

Названия гидроксидов дают по следующей схеме:

гидроксид _____________________________ (____________).

^{название металла степень окисления металла}

Например: NaOH – гидроксид натрия, Fe(OH)₂ – гидроксид железа (II), Al(OH)₃ – гидроксид алюминия.

С точки зрения теории электролитической диссоциации основания и щелочи способны диссоциировать в растворе с образованием гидроксид-ионов (OH^-). По химическим свойствам гидроксиды делят на щелочные, основные и амфотерные гидроксиды.

Щелочные гидроксиды (щелочи) образованы элементами I и II группы главной подгруппы периодической системы элементов, за исключением бериллия и магния. Все щелочи растворимы в воде, в отличие от остальных гидроксидов. Нерастворимые гидроксиды могут быть получены путем воздействия щелочей на соответствующие соли:

CuSO4 + 2 NaOH ® Na2SO4 + Cu(OH)2¯.

(10)

Все гидроксиды взаимодействуют с кислотами с образованием солей:

Fe(OH)3 + 3 HNO3 ® Fe(NO3)3 + 3 H2O,	(11)
Zn(OH)2 + 2 HCl ® ZnCl2 + H2O.	(12)

Амфотерными называют гидроксиды, которые могут взаимодействовать как с кислотами, так и со щелочами, образуя соли. К амфотерным гидроксидам, в частности, относятся Be(OH)₂, Zn(OH)₂, Al(OH)₃, Cr(OH)₃. Реакция амфотерного гидроксида со щелочью по-разному идет в растворе и в расплаве. В растворе идет образование гидроксокомплексов:

Zn(OH)2 + 2 NaOH ® Na2[Zn(OH)4],

(13)

а в расплаве происходит образование обычной соли:

Zn(OH)2 + 2 NaOH ® Na2ZnO2 + Н2О.

(14)