Оксиды, гидроксиды и водородные соединения по таблице
| Свойство | В периоде слева направо | В А-группе сверху вниз |
|---|---|---|
| Основные свойства высших оксидов и гидроксидов | ослабевают: \(\ce{Na2O}\) — основный, \(\ce{Al2O3}\) — амфотерный, \(\ce{SO3}\) — кислотный | усиливаются: \(\ce{Be(OH)2}\) амфотерный, \(\ce{Ba(OH)2}\) — щёлочь |
| Кислотные свойства высших оксидов и гидроксидов | усиливаются: \(\ce{H2SiO3} < \ce{H3PO4} < \ce{H2SO4} < \ce{HClO4}\) | ослабевают: \(\ce{HNO3}\) сильнее \(\ce{H3PO4}\); \(\ce{H2CO3}\) сильнее \(\ce{H2SiO3}\) |
| Кислотные свойства летучих водородных соединений | усиливаются: \(\ce{CH4} < \ce{NH3} < \ce{H2O} < \ce{HF}\) | усиливаются: \(\ce{HF} < \ce{HCl} < \ce{HBr} < \ce{HI}\); \(\ce{H2O} < \ce{H2S} < \ce{H2Se}\) |
| Прочность (термическая устойчивость) водородных соединений | увеличивается | уменьшается: \(\ce{HI}\) разлагается легче всех |
Характер оксида и гидроксида зависит и от степени окисления элемента: у одного элемента с её ростом основные свойства сменяются амфотерными, затем кислотными.
| Элемент | Основный | Амфотерный | Кислотный |
|---|---|---|---|
| Хром | \(\ce{CrO}\), \(\ce{Cr(OH)2}\) | \(\ce{Cr2O3}\), \(\ce{Cr(OH)3}\) | \(\ce{CrO3}\), \(\ce{H2CrO4}\), \(\ce{H2Cr2O7}\) |
| Марганец | \(\ce{MnO}\), \(\ce{Mn(OH)2}\) | \(\ce{MnO2}\) | \(\ce{Mn2O7}\), \(\ce{HMnO4}\) |
Почему с ростом степени окисления и электроотрицательности элемента кислотные свойства усиливаются? В гидроксиде \(\mathrm{Э{-}O{-}H}\) связь элемента с кислородом становится всё более ковалентной и прочной, и легче рвётся связь \(\ce{O-H}\): отщепляется ион \(\ce{H+}\) (кислотные свойства), а не группа \(\ce{OH-}\) (основные свойства).
Шкала типов гидроксидов. Высшие гидроксиды удобно представлять выстроенными по одной шкале: щёлочи (\(\ce{LiOH}\) … \(\ce{CsOH}\), \(\ce{Ca(OH)2}\), \(\ce{Sr(OH)2}\), \(\ce{Ba(OH)2}\)) → нерастворимые основания (\(\ce{Mg(OH)2}\), \(\ce{Cu(OH)2}\)) → амфотерные гидроксиды (бериллия, алюминия, галлия, цинка, олова) → слабые кислоты и кислоты средней силы (\(\ce{H3BO3}\), \(\ce{H2CO3}\), \(\ce{H2SiO3}\), \(\ce{H3PO4}\), \(\ce{H3AsO4}\)) → сильные кислоты (\(\ce{HNO3}\), \(\ce{H2SO4}\), \(\ce{H2SeO4}\), \(\ce{HClO4}\), \(\ce{HMnO4}\)). Если два гидроксида стоят на разных ступенях шкалы, порядок задаёт ступень: \(\ce{Mg(OH)2}\) — основание, и его основные свойства выражены сильнее, чем у амфотерного \(\ce{Zn(OH)2}\). Если на одной ступени — действует правило положения в таблице.
Металлы с кислотными высшими оксидами. У хрома и марганца в высшей степени окисления оксиды кислотные: \(\ce{CrO3}\) (ему соответствуют хромовая и дихромовая кислоты) и \(\ce{Mn2O7}\) (марганцовая кислота \(\ce{HMnO4}\)). Поэтому в тройке \(\ce{K2O}\), \(\ce{MgO}\), \(\ce{CrO3}\) основные свойства ослабевают именно в этом порядке — одна из самых частых ловушек задания 2. По той же причине в 4-м периоде правило «слева направо кислотные свойства усиливаются» относится только к элементам главных подгрупп, а \(d\)-металлы ставят по шкале типов: \(\ce{Mn2O7}\) кислотнее, чем \(\ce{As2O5}\) и \(\ce{Ga2O3}\), хотя марганец стоит левее мышьяка, а основный \(\ce{CuO}\) основнее амфотерного \(\ce{Ga2O3}\).
Кислотно-основные свойства водородных соединений. Во 2-м периоде метан \(\ce{CH4}\) не проявляет ни кислотных, ни основных свойств, аммиак \(\ce{NH3}\) — основание, вода амфотерна, фтороводород \(\ce{HF}\) — слабая кислота; в 3-м периоде \(\ce{SiH4} < \ce{PH3} < \ce{H2S} < \ce{HCl}\). В группе сверху вниз кислотные свойства тоже усиливаются, поэтому они тем сильнее, чем правее и ниже стоит элемент: \(\ce{NH3} < \ce{H2S} < \ce{HCl}\). Пары, где один элемент правее, а другой ниже (фтор и сера), это правило не упорядочивает, и в заданиях их нет; для V группы говорят об ослаблении основных свойств: \(\ce{NH3} > \ce{PH3}\).
Закрепите теорию: 11 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.
Пройти урок arrow_forward