Гідрати оксидів

До гідратів оксидів належать основи та оксигеновмісні кислоти.

Основи – це сполуки, які складаються з катіонів (металів, амонію) і гідроксогруп ОН^-, здатних заміщуватись на кислотний залишок. Наприклад: NaOH, , , , .

Залежно від числа гідроксильних груп у молекулі, основи поділяються на одно- та багатокислотні.

Розрізняють звичайні основи та амфотерні гідроксиди. Звичайні основи походять від основних оксидів, амфотерні відповідно – від амфотерних.

Звичайні основи реагують лише з речовинами кислотного та амфотерного характеру, утворюючи солі.

NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

Ba(OH)₂ + SO₃ = BaSO₄ + H₂O

Амфотерні гідроксиди проявляють двоїсту природу, тобто здатні в хімічних реакціях виступати як основи (з речовинами кислотного характеру) або як кислоти (з речовинами основного характеру).

Наприклад:

Zn(OH)₂ + 2HCl = ZnCl₂ + 2H₂O,

Zn(OH)₂ + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + 2H₂O.

↓

H₂ZnO₂

Кислоти – це складні сполуки, які складаються з атомів Гідрогену та кислотного залишку, які можуть заміщуватися на метал. За кількістю атомів Гідрогену, що входять до складу молекули кислоти, останні поділяються на одно-, дво- та багатоосновні. Розрізняють оксигеновмісні та безкисневі кислоти.

Кислоти реагують з речовинами основного та амфотерного характеру, утворюючи солі. Наприклад:

Приклади розв’язку завдань

Приклад 1. Назвіть такі оксиди: а) , б) , в) , г) , д) , з) . Напишіть рівняння можливих реакцій з кальцій оксидом – СаО.

Відповідь:

а) – фосфор (V) оксид; кислотний оксид, тому з кальцій оксидом реагує:

+ 3СаО = Са₃(РО₄)₂.

б) – купрум (І) оксид; основний оксид, тому з кальцій оксидом не реагує.

в) – стронцій оксид; основний оксид, тому з кальцій оксидом не реагує.

г) – манган (VІІ) оксид; кислотний оксид, тому з кальцій оксидом реагує:

.

д) – сульфур (VI) оксид; кислотний оксид, тому з кальцій оксидом реагує:

.

з) – карбон (ІІ) оксид; несолетвірний оксид і з кальцій оксидом не реагує.

Приклад 2. Які із наведених оксидів реагують з водою: BaO, Li₂O, CuO, SO₃, CaO, SiO₂, P₂O₅, Fe₂O_3, Na₂O, Mn₂O₇? Напишіть рівняння реакцій.

Відповідь: З водою взаємодіють оксиди активних металів, кислотні оксиди, які відповідають сильним і середньої сили кислотам:

BaO + H₂O = Ba(OH)₂ Li₂O + H₂O = 2LiOH

SO₃ + H₂O = H₂SO₄ CaO + H₂O =Ca(OH)₂

P₂O₅ + 3H₂O = 2H₃PO₄ Na₂O + H₂O = 2NaOH

Mn₂O₇ + H₂O = 2HMnO₄,

а інші не взаємодіють, оскільки нерозчинні у воді.

Приклад 3. Які з цих сполук проявляють амфотерні властивості: , , , , . Напишіть рівняння їх взаємодії з і з розчином .

Відповідь:

, – не амфотерні оксиди, а - не амфотерний гідроксид.

а) – амфотерний оксид, реагує з основами і кислотами. Для полегшення написання рівнянь взаємодії з основами варто спочатку записати формулу відповідного гідроксиду:

– берилій гідроксид або – берилатна кислота.

+ Н₂О.

Взаємодія з :

.

б) – амфотерний гідроксид, тому його можна записати як кислоту:

– метаалюмінатна кислота