Оксиды металлов

13 терминов

Характер оксида зависит от степени окисления металла: +1, +2 — основные оксиды (\(\ce{Na2O}\), \(\ce{K2O}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{BaO}\), \(\ce{MgO}\), \(\ce{CuO}\), \(\ce{FeO}\), \(\ce{MnO}\)); амфотерные оксиды — \(\ce{ZnO}\), \(\ce{BeO}\), \(\ce{Al2O3}\), \(\ce{Cr2O3}\), \(\ce{Fe2O3}\), \(\ce{MnO2}\) (с. о. +2 у \(\ce{Zn}\), \(\ce{Be}\); +3 у \(\ce{Al}\), \(\ce{Cr}\), \(\ce{Fe}\)); +5…+7 — кислотные (\(\ce{CrO3}\), \(\ce{Mn2O7}\)). Железная окалина \(\ce{Fe3O4}\) = \(\ce{FeO.Fe2O3}\) — двойной оксид.

Свойство	Основные оксиды	Амфотерные оксиды
С водой — реакция основного оксида с водой	только оксиды щелочных и щёлочноземельных металлов → щёлочь: \(\ce{Na2O + H2O = 2NaOH}\); \(\ce{CaO + H2O = Ca(OH)2}\) (гашение извести, сильный разогрев); \(\ce{CuO}\), \(\ce{FeO}\), \(\ce{MgO}\) не реагируют	не реагируют
С кислотами — реакция основного оксида с кислотой, амфотерного оксида с кислотой	соль + вода: \(\ce{CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O}\) (голубой раствор); \(\ce{MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O}\); \(\ce{Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O}\)	соль + вода: \(\ce{ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O}\); \(\ce{Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O}\)
С кислотными оксидами	соль: \(\ce{CaO + CO2 = CaCO3}\); \(\ce{Na2O + SO3 = Na2SO4}\); \(\ce{BaO + SO2 = BaSO3}\)	при сплавлении: \(\ce{Al2O3 + 3SO3 = Al2(SO4)3}\)
Со щелочами — реакция амфотерного оксида со щёлочью	не реагируют	сплавление: \(\ce{ZnO + 2NaOH ->[t^\circ] Na2ZnO2 + H2O}\); \(\ce{Al2O3 + 2NaOH ->[t^\circ] 2NaAlO2 + H2O}\); в растворе: \(\ce{Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]}\); \(\ce{ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4]}\)
Восстановление (\(\ce{H2}\), \(\ce{C}\), \(\ce{CO}\), \(\ce{Al}\)) — получение металлов	\(\ce{CuO + H2 ->[t^\circ] Cu + H2O}\); \(\ce{Fe2O3 + 3CO ->[t^\circ] 2Fe + 3CO2}\); \(\ce{2ZnO + C ->[t^\circ] 2Zn + CO2}\); \(\ce{Fe2O3 + 2Al ->[t^\circ] 2Fe + Al2O3}\); оксиды активных металлов (\(\ce{Na2O}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{Al2O3}\)) водородом не восстанавливаются

Лайфхак. Характер оксида металла — по степени окисления: +1, +2 — основный (кроме \(\ce{ZnO}\), \(\ce{BeO}\)); +3, +4 — амфотерный; +5…+7 — кислотный. У хрома видно всё сразу: \(\ce{CrO}\) — основный, \(\ce{Cr2O3}\) — амфотерный, \(\ce{CrO3}\) — кислотный.

Как это спрашивают на ОГЭ. Задание 7 — узнать амфотерный оксид; задание 9 — продукты реакций оксидов (\(\ce{CuO + H2SO4}\) → \(\ce{CuSO4 + H2O}\)); задание 21 — переходы \(\ce{Cu -> CuO -> CuSO4}\).

Свойство	Основные оксиды	Амфотерные оксиды
С кислотами — реакция основного оксида с кислотой, амфотерного оксида с кислотой	соль + вода: \(\ce{CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O}\) (голубой раствор); \(\ce{MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O}\); \(\ce{Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O}\)	соль + вода: \(\ce{ZnO + 2HCl = ZnCl2 + H2O}\); \(\ce{Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O}\)
Со щелочами — реакция амфотерного оксида со щёлочью	не реагируют	сплавление: \(\ce{ZnO + 2NaOH ->[t^\circ] Na2ZnO2 + H2O}\); \(\ce{Al2O3 + 2NaOH ->[t^\circ] 2NaAlO2 + H2O}\); в растворе: \(\ce{Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4]}\); \(\ce{ZnO + 2NaOH + H2O = Na2[Zn(OH)4]}\)
Восстановление (\(\ce{H2}\), \(\ce{C}\), \(\ce{CO}\), \(\ce{Al}\)) — получение металлов	\(\ce{CuO + H2 ->[t^\circ] Cu + H2O}\); \(\ce{Fe2O3 + 3CO ->[t^\circ] 2Fe + 3CO2}\); \(\ce{2ZnO + C ->[t^\circ] 2Zn + CO2}\); \(\ce{Fe2O3 + 2Al ->[t^\circ] 2Fe + Al2O3}\); оксиды активных металлов (\(\ce{Na2O}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{Al2O3}\)) водородом не восстанавливаются

Свойство	Основные оксиды	Амфотерные оксиды
Восстановление (\(\ce{H2}\), \(\ce{C}\), \(\ce{CO}\), \(\ce{Al}\)) — получение металлов	\(\ce{CuO + H2 ->[t^\circ] Cu + H2O}\); \(\ce{Fe2O3 + 3CO ->[t^\circ] 2Fe + 3CO2}\); \(\ce{2ZnO + C ->[t^\circ] 2Zn + CO2}\); \(\ce{Fe2O3 + 2Al ->[t^\circ] 2Fe + Al2O3}\); оксиды активных металлов (\(\ce{Na2O}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{Al2O3}\)) водородом не восстанавливаются

Получение оксидов металлов: горение металлов (\(\ce{2Mg + O2 = 2MgO}\); \(\ce{2Cu + O2 ->[t^\circ] 2CuO}\)), разложение нерастворимых оснований (\(\ce{Cu(OH)2 ->[t^\circ] CuO + H2O}\); \(\ce{2Fe(OH)3 ->[t^\circ] Fe2O3 + 3H2O}\)), карбонатов (\(\ce{CaCO3 ->[t^\circ] CaO + CO2 ^}\) — обжиг известняка) и нитратов, обжиг сульфидов (\(\ce{2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2}\)).

Оксид	Цвет, название
Оксид меди(II) \(\ce{CuO}\); \(\ce{Cu2O}\)	чёрный; красный
Оксид железа(III) \(\ce{Fe2O3}\); \(\ce{FeO}\); \(\ce{Fe3O4}\)	красно-бурый (ржавчина); чёрный; чёрный (окалина)
\(\ce{ZnO}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{MgO}\), \(\ce{Al2O3}\)	белые; \(\ce{CaO}\) — негашёная известь, \(\ce{Al2O3}\) — корунд, глинозём (рубин, сапфир)
\(\ce{Cr2O3}\); \(\ce{MnO2}\)	зелёный; чёрный

Соответствие оксид — гидроксид: \(\ce{Na2O}\) — \(\ce{NaOH}\), \(\ce{CaO}\) — \(\ce{Ca(OH)2}\), \(\ce{CuO}\) — \(\ce{Cu(OH)2}\), \(\ce{Fe2O3}\) — \(\ce{Fe(OH)3}\), \(\ce{ZnO}\) — \(\ce{Zn(OH)2}\), \(\ce{Al2O3}\) — \(\ce{Al(OH)3}\).

Ловушка ОГЭ. С водой реагируют только оксиды щелочных и щёлочноземельных металлов (\(\ce{Li2O}\), \(\ce{Na2O}\), \(\ce{K2O}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{BaO}\)); \(\ce{CuO}\), \(\ce{FeO}\), \(\ce{Fe2O3}\), \(\ce{ZnO}\), \(\ce{Al2O3}\) — нет. Водородом и углём восстанавливают оксиды металлов, стоящих в ряду напряжений после алюминия (\(\ce{CuO}\), \(\ce{FeO}\), \(\ce{ZnO}\)), но не \(\ce{Na2O}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{Al2O3}\).

Оксид	Цвет, название
\(\ce{ZnO}\), \(\ce{CaO}\), \(\ce{MgO}\), \(\ce{Al2O3}\)	белые; \(\ce{CaO}\) — негашёная известь, \(\ce{Al2O3}\) — корунд, глинозём (рубин, сапфир)

Из истории. Негашёную известь \(\ce{CaO}\) обжигом известняка получали ещё в Древнем Египте и Риме. Римский бетон на извести и вулканическом пепле стоит почти 2000 лет: купол Пантеона до сих пор остаётся самым большим в мире куполом из неармированного бетона.

Закрепите теорию: 13 терминов с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward