Химические свойства основных оксидов

Основные оксиды образованы металлами. К ним относятся все оксиды, в которых металлы проявляют степень окисления +1 (Na₂O, K₂O, Cu₂O, Ag₂O), большинство оксидов, в которых металлы проявляют степень окисления +2 (CaO, BaO, FeO, CuO, NiO), некоторые оксиды, в которых металлы проявляют степень окисления +3 (Sc₂O₃, Bi₂O₃).

Основным оксидам соответствуют гидроксиды, которые называются иначе основаниями.

Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов образуют растворимые гидроксиды при непосредственном взаимодействии с Н₂О.

Na₂O + H₂O = 2NaOH

BaO + H₂O =Ba(OH)₂

Оксиды, образованные другими металлами, с H₂O не реагируют, а соответствующие им нерастворимые основания получают косвенным путем:

FeO + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂O

FeSO₄ + 2KOH = Fe(OH)₂ + K₂SO₄

Основные оксиды при нагревании реагируют с кислотными оксидами (уравнения реакций см. выше).

Основные оксиды реагируют с кислотами, образуя соль и H₂O.

CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O

Fe₂O₃ + 6HNO₃ = 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

MgO + 2HBr = MgBr₂ + H₂O

Данная реакция является гетерогенной и протекает на поверхности твердого оксида, поэтому получившаяся соль должна быть растворима в жидкой фазе, т.к. в противном случае реакция может не пройти до конца из-за образовавшегося на поверхности оксида плотного осадка нерастворимой соли, затрудняющего доступ кислоты к оксиду металла (рис. 1).

Рис. 1. Образование пленки из нерастворимой соли на поверхности оксида при его взаимодействии с кислотой.

Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов с разбавленными растворами кислот могут реагировать в две стадии:

а) оксид металла + H₂O  щелочь

б) щелочь + кислота  соль + H₂O

Например:

суммарное Na₂O + H₂CO₃ = Na₂CO₃ + H₂O

уравнение

а) Na₂O + H₂O = 2NaOH

б) 2NaOH + H₂CO₃ = Na₂CO₃ + 2H₂O

Химические свойства амфотерных оксидов

Амфотерные оксиды, как и основные, образованы металлами. К ним относятся большинство оксидов, в которых металлы проявляют степень окисления +3 или +4 (Al₂O₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃, PbO₂, SnO₂, MnO₂) и некоторые оксиды, в которых металлы проявляют степень окисления +2 (BeO, ZnO, PbO, SnO). Они обладают свойствами как основных, так и кислотных оксидов, т. е. взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями (главным образом с наиболее активными, т.е. со щелочами). Покажем это на примере Al₂O₃ и ZnO.

Al₂O₃ + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂O

Al₂O₃ + 2NaOH 2 NaAlO₂ + H₂O

тв. 

метаалюминат натрия – соль

метаалюминиевой кислоты

HАlO₂, соответствующей Al₂O₃

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O = 2Na⁺Al(OH)₄⁻

р-р растворимое комплексное

соединение тетрагидроксоалюминат натрия

ZnO + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂O

ZnO + 2NaOH Na₂ZnO₂ + H₂O

тв. 

цинкат натрия – соль цинковой

кислоты H₂ZnO₂,

соответствующей ZnO

ZnO + 2NaOH + H₂O = Na₂⁺Zn(OH)₄^2-

р-р растворимое комплексное соединение

тетрагидроксоцинкат натрия

С водой, в отличие от кислотных, амфотерные оксиды не реагируют. Соответствующие им гидроксиды получают косвенным путем.

Проявляя свойства кислотных оксидов, амфотерные оксиды при сплавлении реагируют с оксидами щелочных и щелочноземельных металлов:

Al₂O₃ + Na₂O 2NaAlO₂   Al₂O₃ + BaO Ba(AlO₂)₂

ZnO + K₂O K₂ZnO₂ ZnO + BaO BaZnO₂

Как и основные, амфотерные оксиды реагируют при нагревании с кислотными оксидами, образуя соли соответствующих им кислот, например:

Al₂O₃ + P₂O₅ 2AlPO₄

ZnO + SO₃ ZnSO₄