Простые вещества. Оксиды: классификация и названия

11 заданий

Неорганическая химия изучает сотни тысяч веществ, но почти все они относятся к нескольким классам: простые вещества, оксиды, основания, кислоты, соли и бинарные соединения. Классы связаны друг с другом превращениями (генетической связью): металл даёт основный оксид, тот — основание, а основание с кислотой — соль. Зная класс вещества, можно предсказать его свойства.

Генетическая связь классов: от простого вещества — к оксиду, гидроксиду и соли

Простые вещества

Простые вещества состоят из атомов одного элемента. Их делят на металлы (\(\ce{Na}\), \(\ce{Fe}\), \(\ce{Cu}\), \(\ce{Al}\)) — с металлической связью, блеском, электро- и теплопроводностью — и неметаллы (\(\ce{H2}\), \(\ce{O2}\), \(\ce{N2}\), галогены, \(\ce{S}\), \(\ce{P}\), \(\ce{C}\), \(\ce{Si}\), благородные газы). Граница между ними в таблице Менделеева проходит по диагонали от бора к астату; элементы рядом с ней (\(\ce{Si}\), \(\ce{Ge}\), \(\ce{As}\)) имеют промежуточные свойства.

Один элемент может образовывать несколько простых веществ — это аллотропия. Кислород образует \(\ce{O2}\) и озон \(\ce{O3}\); углерод — алмаз, графит, карбин, фуллерены; фосфор — белый, красный и чёрный; сера — ромбическую, моноклинную и пластическую; олово — белое и серое. Аллотропные модификации различаются строением и свойствами: белый фосфор ядовит и самовоспламеняется на воздухе, красный — нет.

Оксиды

Оксиды — соединения двух элементов, один из которых кислород в степени окисления \(-2\): \(\ce{Na2O}\), \(\ce{SO3}\), \(\ce{Al2O3}\). Пероксиды (\(\ce{Na2O2}\), \(\ce{H2O2}\)) и \(\ce{OF2}\) к оксидам не относятся. По способности образовывать соли оксиды делят на четыре группы.

Группа	Какие элементы образуют	Примеры
Основные оксиды	металлы в степени окисления +1, +2 (кроме \(\ce{Be}\), \(\ce{Zn}\), \(\ce{Sn}\), \(\ce{Pb}\))	\(\ce{Na2O}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{MgO}\), \(\ce{FeO}\), \(\ce{CuO}\), \(\ce{MnO}\), \(\ce{CrO}\)
Кислотные оксиды	неметаллы; металлы в степени окисления +5…+7	\(\ce{CO2}\), \(\ce{SO2}\), \(\ce{SO3}\), \(\ce{P2O5}\), \(\ce{N2O5}\), \(\ce{SiO2}\), \(\ce{CrO3}\), \(\ce{Mn2O7}\), \(\ce{Cl2O7}\)
Амфотерные оксиды	\(\ce{Be}\), \(\ce{Zn}\), \(\ce{Sn}\), \(\ce{Pb}\) (+2); металлы в степени окисления +3, +4	\(\ce{BeO}\), \(\ce{ZnO}\), \(\ce{Al2O3}\), \(\ce{Cr2O3}\), \(\ce{Fe2O3}\), \(\ce{PbO}\), \(\ce{MnO2}\)
Несолеобразующие оксиды	некоторые оксиды неметаллов	\(\ce{CO}\), \(\ce{NO}\), \(\ce{N2O}\), \(\ce{SiO}\)

У одного металла характер оксидов меняется с ростом степени окисления от основного через амфотерный к кислотному: \(\ce{CrO}\) — основный, \(\ce{Cr2O3}\) — амфотерный, \(\ce{CrO3}\) — кислотный; \(\ce{MnO}\) — основный, \(\ce{MnO2}\) — амфотерный, \(\ce{Mn2O7}\) — кислотный. Причина — с ростом заряда связь металла с кислородом становится всё более ковалентной.

Названия оксидов

Название составляют из слова «оксид» и названия элемента в родительном падеже; если элемент проявляет несколько степеней окисления, её указывают римской цифрой в скобках: \(\ce{Na2O}\) — оксид натрия, \(\ce{FeO}\) — оксид железа(II), \(\ce{Fe2O3}\) — оксид железа(III), \(\ce{N2O5}\) — оксид азота(V), \(\ce{CrO3}\) — оксид хрома(VI). Двойной оксид \(\ce{Fe3O4}\) (\(\ce{FeO.Fe2O3}\)) называют оксидом железа(II, III) или железной окалиной.

Лайфхак. Тип оксида металла определяйте по степени окисления, а не по металлу: +1 и +2 — основный (кроме \(\ce{BeO}\), \(\ce{ZnO}\), \(\ce{SnO}\), \(\ce{PbO}\)), +3 и +4 — амфотерный, +5…+7 — кислотный.

Ловушка ЕГЭ. \(\ce{CO}\), \(\ce{NO}\) и \(\ce{N2O}\) — несолеобразующие, а не кислотные оксиды: они не реагируют ни со щелочами, ни с водой. \(\ce{NO2}\) — кислотный оксид, хотя кислоты, где азот имеет степень окисления +4, нет: с водой он диспропорционирует.

Закрепите теорию: 11 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward