Химия - 8-9 класс

3.С какими из следующих оксидов может реагировать гидроксид калия: SiO₂, MgO, Al₂O₃, FeO, SeO₃, Mn₂O₇. Укажите условия протекания этих реакций.

4.Определите массу гидроксида натрия, минимально необходимого для полного поглощения 33,6 л углекислого газа при нормальных условиях.

Химические свойства кислотных оксидов.

13.6. Амфотерные оксиды

К амфотерным оксидам относят ZnO, Al₂O₃, BeO, Cr₂O₃, PbO, CuO и некоторые другие оксиды. Химическая связь в них плохо описывается как в рамках модели ионной связи, так и в рамках модели ковалентной связи.

По химическим свойствам амфотерные оксиды похожи на основные оксиды и отличаются от них только своей способностью реагировать с щелочами, как с твердыми (при сплавлении), так и с растворами, а также с основными оксидами. Рассмотрим эти реакции на примере оксида цинка.

При сплавлении оксида цинка со щелочью (например, NaOH) оксид цинка ведет себя как кислотный оксид, образуя в результате реакции соль - цинкат натрия:

ZnO + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O .

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

ZnO + 2OH + H₂O = [Zn(OH)₄]².

Молекулярное уравнение: ZnO + 2NaOH_p + H₂O = Na₂[Zn(OH)₄]_p.

Образующийся анион называется тетрагидроксоцинкат-ионом, а соль, которую можно выделить из раствора - тетрагидроксоцинкатом натрия.

В аналогичные реакции вступают и другие амфотерные оксиды. Состав и названия этих веществ легко можно определить, пользуясь таблицей 34.

При нагревании амфотерные оксиды реагируют с основными оксидами

ZnO + Na₂O = Na₂ZnO₂, но только в случае оксидов щелочных металлов может идти речь об образовании солей, в остальных случаях образуются сложные оксиды.

Способы получения амфотерных оксидов те же, что и основных оксидов.

Резкой границы как между амфотерными и основными, так и между амфотерными и кислотными оксидами нет. В очень жестких условиях амфотерные свойства могут проявлять как некоторые основные оксиды (например, MgO под давлением при высокой температуре и высокой концентрации щелочи), так и некоторые кислотные оксиды (например, B₂O₃).

Таблица 34. Состав и названия анионов, образующихся при реакции со щелочью амфотерных оксидов

Амфотерный оксид	Анионы, образующиеся в расплаве щелочи		Анионы, образующиеся в растворе щелочи.
	Формула	Название	Формула	Название
ZnO	ZnO22	цинкат-ион	[Zn(OH)4]2	тетрагидроксоцинкат-ион
BeO	BeO22	бериллат-ион	[Be(OH)4]2	тетрагидроксобериллат-ион
CuO	CuO22	купрат-ион	[Cu(OH)4]2	тетрагидроксокупрат-ион
PbO	PbO22	плюмбат(II)-ион	[Pb(OH)3]	тригидроксоплюмбат(II)-ион
Cr2O3	CrO2	хромат(III)-ион	[Cr(OH)6]3	гексагидроксохромат(III)-ион
Al2O3	AlO2	алюминат-ион	[Al(H2O)2(OH)4][Al(OH)6]3	диакватетрагидроксоалюминат-ион, гексагидроксоалюминат-ион

Осуществите превращения:

а) Pb(NO₃)₂ Pb(OH)₂ PbO Na₂PbO₂ Pb(NO₃)₂,

б) Al₂(SO₄)₃ Al(OH)₃ Al₂O₃ Na₃[Al(OH)₆] AlCl₃.

Химические свойства амфотерных оксидов

Глава 14. Химия s-элементов. Натрий и калий. Магний и кальций

14.1. Общая характеристика элементов IA и IIA групп

В IA группу входят литий, натрий, калий, рубидий и цезий. Эти элементы называют щелочными элементами. В эту же группу входит искусственно полученный малоизученный радиоактивный (неустойчивый) элемент франций. Иногда в IA группу включают и водород (см.главу 10). Таким образом, в эту группу входят элементы каждого из 7 периодов.

Во IIA группу входят бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. Последние четыре элемента имеют групповое название – щелочноземельные элементы.

Говоря о том, сколь часто встречаются природе атомы того, или иного элемента, обычно указывают его распространенность в земной коре. Под земной корой понимают атмосферу, гидросферу и литосферу нашей планеты. Так, в земной коре наиболее распространены четыре из этих тринадцати элементов: Na (w =2,63 %), K (w = 2,41 %), Mg (w = 1,95 %) и Ca (w = 3,38 %). Остальные встречаются значительно реже, а франций вообще не встречается.

Орбитальные радиусы атомов этих элементов (кроме водорода) изменяются от 1,04 А (у бериллия) до 2,52 А (у цезия), то есть у всех атомов превышают 1 ангстрем. Это приводит к тому, что все эти элементы представляют собой элементы, образующие истинные металлы, а бериллий – элемент, образующий амфотерный металл.

Общая валентная электронная формула элементов IA группы – ns¹, а элементов IIА группы – ns².

Большие размеры атомов и незначительное число валентных электронов приводят к тому, что атомы этих элементов (кроме бериллия) склонны отдавать свои валентные электроны. Наиболее легко отдают свои валентные электроны атомы элементов IA группы (см. приложение 6), при этом из атомов щелочных элементов образуются однозарядные катионы, а из атомов щелочноземельных элементов и магния – двухзарядные катионы. Степени окисления в соединениях у щелочных элементов равна +I, а у элементов IIA группы – +II.

Простые вещества, образуемые атомами этих элементов, – металлы. Литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций называют щелочными металлами, так как их гидроксиды представляют собой щелочи. Кальций, стронций и барий называют щелочноземельными металлами. Химическая активность этих веществ увеличивается по мере увеличения атомного радиуса.