Основные оксиды

Урок посвящён изучению свойств основных оксидов. Из материалов урока вы узнаете, чем основные оксиды отличаются от кислотных оксидов, а также познакомитесь с их химическими свойствами.

Ранее мы изучили состав и свойства кислотных оксидов. Кислотные оксиды, как правило, образованы неметаллом или металлом с валентностью более III. Кислотным оксидам соответствуют кислоты. При этом для всех кислотных оксидов характерно общее свойство — они не взаимодействуют с кислотами. Но при изучении свойств кислот мы узнали, что кислоты взаимодействуют с некоторыми оксидами металлов, которые не являются кислотными оксидами. Рассмотрим ещё раз примеры таких реакций.

Оксид меди (II) взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида меди (II) и воды:

При взаимодействии оксида калия с азотной кислотой образуется нитрат калия и вода:

Нитрат калия и хлорид меди (II) относятся к классу солей. Оксид калия и оксид меди (II) являются оксидами металлов, которые не относятся к классу кислотных оксидов.

Основные оксиды — оксиды, способные взаимодействовать с кислотами.

Таким образом, оксид калия и оксид меди (II) относятся к основным оксидам.

Могут ли основные оксиды реагировать с водой? Для того чтобы ответить на этот вопрос, проведём простой опыт.

В стакан с водой добавим небольшое количество порошка оксида кальция. Во второй стакан поместим порошок чёрного цвета — оксид меди (II). Перемешаем полученные смеси. Через некоторое время мы увидим, что оксид кальция полностью растворился в воде, а полученный раствор стал прозрачным. Оксид меди (II) осел на дно стакана и с водой не прореагировал.

Далее опустим в каждый раствор бумажку универсального индикатора. Мы увидим, что в растворе, который образовался после взаимодействия оксида кальция с водой, универсальный индикатор приобрёл синюю окраску. В смеси оксида меди (II) с водой универсальный индикатор практически не изменился (рис. 1).

Напомним, что в растворе кислот универсальный индикатор становится красным. В таком случае мы можем предположить, что вещество, образовавшееся в ходе реакции оксида кальция с водой, по свойствам противоположно кислоте. Данное вещество называется «гидроксид кальция».

Теперь добавим в обе смеси другой индикатор — фенолфталеин. Его раствор прозрачный и бесцветный, а свою окраску этот индикатор изменяет только в растворах щелочей — он становится малиновым. Мы видим, что в данном случае окраску индикатор поменял только в растворе гидроксида кальция (рис. 2).

Уравнение реакции образования гидроксида кальция:

Эта реакция относится к реакциям соединения. Также в результате реакции выделяется большое количество теплоты (), поэтому она относится к экзотермическим реакциям. Важно отметить, что оксид кальция часто называют негашёной известью, поэтому при его взаимодействии с водой происходит гашение извести, а образовавшийся гидроксид называют гашёной известью.

Для большинства основных оксидов характерно ещё одно общее свойство — они вступают в реакции с кислотными оксидами. Например, оксид кальция взаимодействует с оксидом углерода (IV), или углекислым газом. В ходе данной реакции образуется карбонат кальция .

Запишем уравнение данной реакции, зная, что она относится к типу соединения, а мольное соотношение реагирующих веществ — :

При взаимодействии моль оксида кальция, который является основным оксидом, с моль оксида углерода (IV), который является кислотным оксидом, образуется моль карбоната кальция.

Карбонат кальция относится к классу солей и составляет основу известняка, мрамора и мела.

Полезные ссылки

1. Список рекомендованных источников

2. Взаимодействие оксидов с водой

3. Лакмусовая бумага своими руками

Проверьте себя

1. Какие оксиды называют основными оксидами? Чем данные оксиды отличаются от кислотных оксидов?

2. Какую окраску приобретают индикаторы в кислой и щелочной среде?

3. Из предложенного списка оксидов классифицируйте каждый оксид, отнеся его к соответствующему классу оксидов: , , , , , , , , , .

4. Какие вещества образуются при взаимодействии основных оксидов с водой, кислотами и кислотными оксидами?

Список использованных источников:

Рис. 1, 2. Иллюстратор Гурьева Е. С.