Все амфотерные элементы: Презентация «Амфотерность. Амфотерные элементы и их соединения»

Оксиды — что это такое? Химические свойства и классификация

Поможем понять и полюбить химию

Начать учиться

Знакомство с оксидами обычно начинается на уроках химии в 8 классе. Из этой статьи вы узнаете, что такое оксиды в химии, их классификацию и свойства, а также способы получения.

Определение оксидов

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов (т. е. бинарные соединения), один из которых — кислород в степени окисления −2.

Общая формула оксидов: ЭxOy, где Э – химический элемент, а x и y — индексы, определяемые степенью окисления химических элементов.

Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова

Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков

Виды оксидов

Все оксиды делятся на солеобразующие и несолеобразующие.

Несолеобразующие оксиды — это оксиды, которые не взаимодействуют с кислотами и щелочами, то есть не способны образовать соли.

К несолеобразующим оксидам относят: CO, SiO, N₂O, NO.

Солеобразующие оксиды — это оксиды, которые взаимодействуют с кислотами и щелочами с образованием солей.

Солеобразующие оксиды делятся на три группы:

1. Основные оксиды — это оксиды, образованные металлами со степенью окисления +1 или +2.

   Примеры основных оксидов: Na⁺¹₂O, Ca⁺²O, Ba⁺²O.

2. Амфотерные оксиды — оксиды, образованные металлами со степенью окисления +3 или +4.

   К амфотерным оксидам относят также: ZnO, BeO, PbO, SnO.

   Несмотря на то, что эти металлы проявляют степень окисления +2 в данных соединениях, их оксиды проявляют амфотерные свойства.

   Примеры амфотерных оксидов: Al⁺³₂O₃, Fe2⁺³O₃.

3. Кислотные оксиды — оксиды, образованные металлами с валентностью V и более или неметаллами с любой валентностью (за исключением несолеобразующих оксидов, то есть CO, SiO, N₂O, NO).

   Примеры кислотных оксидов: S⁺⁶O₃, N2⁺⁵O₅, Mn₂⁺⁷O₇.

Если один и тот же химический элемент образовывает несколько оксидов, то с увеличением степени окисления основные свойства оксидов ослабевают и усиливаются кислотные.

Например:

• CrO (оксид хрома (II)) — проявляет основные свойства;

• Cr₂O3 (оксид хрома (III)) — проявляет амфотерные свойства;

• CrO₃ (оксид хрома (VI)) — проявляет кислотные свойства.

Закрепим знания о типах оксидов, изучив схему:

Номенклатура оксидов

Названия оксидов строятся по систематической номенклатуре следующим образом:

1. Пишем слово «оксид».

2. Указываем название второго химического элемента в родительном падеже.

3. Если этот элемент имеет переменную валентность, то указываем валентность элемента в этом соединении в скобках римской цифрой.

Примеры названий оксидов:

• Fe₂O₃ — оксид железа (III). Читается: феррум два о три.

• Na₂O — оксид натрия. Читается: натрия два о.

• SO₃ — оксид серы (VI). Читается: эс о три.

До появления систематической номенклатуры вещества называли по присущим им специфическим свойства (цвету, запаху и т. д.). Такой способ названия веществ — тривиальная номенклатура. Некоторые названия используются и сейчас.

Названия некоторых оксидов: таблица

Химическая формула оксида	Бытовое (тривиальное название)	Возможное научное название
H2O	Вода	Оксид водорода
CO2	Углекислый газ	Оксид углерода (IV), диоксид углерода
CO	Угарный газ	Оксид углерода (II), монооксид углерода
SO3	Серный газ	Оксид серы (VI), триоксид серы
SO2	Сернистый газ	Оксиды серы (IV), диоксид серы
SiO 2	Кварц, горный хрусталь, песок кварцевый, речной и морской	Оксид кремния
Al2O3	Глинозем	Оксид алюминия
Fe2O3	Гематит (крокус)	Оксид железа (III)
CaO	Негашеная известь	Оксид кальция

Основный оксид + вода = основание Например: Na2O + H2O = 2NaOH

Оксид магния взаимодействует с водой только при нагревании.

2. Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами

Основные оксиды, соответствующие щелочам, взаимодействуют со всеми кислотными оксидами и кислотами. Оксиды неактивных металлов взаимодействуют только с кислотными оксидами, соответствующими сильным кислотам, или с сильными кислотами.

Основный оксид + кислотный оксид = соль Например: BaO + SO3 = BaSO4 Основный оксид + кислота = соль + вода Например: Mg(OH)2 + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + 2H2O

3. Взаимодействие с амфотерными оксидами

В эту реакцию могут вступать только основные оксиды щелочных или щелочноземельных металлов. При сплавлении двух оксидов образуется соль.

Основный оксид + амфотерный оксид = соль Например: Na2O + Al2O3 = NaAlO2

Как составлять такие соли: металл в этой соли берем из основного оксида, а кислотный остаток из амфотерного оксида (они проявляют более кислотные свойства).

Химические свойства кислотных оксидов

1. Взаимодействие с водой

Кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующих кислот. За исключением SiO₂, которому соответствует нерастворимая кремниевая кислота.

Кислотный оксид + вода = кислота Например: SO3 + H2O = H2SO4

2.

Взаимодействие с основными оксидами и щелочами

Кислотные оксиды сильных кислот способны взаимодействовать с любыми основными оксидами или основаниями.

Кислотный оксид + основный оксид = соль Например: SO3 + CuO = CuSO4 Кислотный оксид + основание = соль + вода Например: N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O

Кислотные оксиды, соответствующие слабым кислотам (такие как CO

2, SO₂), способны взаимодействовать с основными оксидами, соответствующим щелочам, а также с щелочами.

3. Взаимодействие с амфотерными оксидами и гидроксидами

С амфотерными оксидами в реакцию вступают кислотные оксиды — как правило, сильных кислот.

Кислотный оксид + амфотерный оксид = соль Например: SO3 + Al2O3 = Al2(SO4)3 Кислотный оксид + амфотерный оксид = соль + вода Например: SO3 + Al(OH)3 = Al2(SO4)3 + H2O

Химические свойства амфотерных оксидов

1. Взаимодействие с водой

Амфотерные оксиды не взаимодействуют с водой — даже при нагревании!

Амфотерный оксид + вода ≠

2. Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотой

Амфотерные оксиды взаимодействуют только с сильными и средними кислотами и их оксидами.

Амфотерный оксид + кислотный оксид = соль Например: Al2O3 + N2O5 = 2Al(NO3)3 Амфотерный оксид + кислота = соль + вода Например: Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O

3. Взаимодействие с основными оксидами

Амфотерные оксиды взаимодействуют только с теми оксидами, которые соответствуют щелочам. Реакция протекает только в расплаве, так как в растворе такие оксиды взаимодействуют преимущественно с водой с образованием щелочей.

Амфотерный оксид + основный оксид (расплав) = соль Например: Al2O3 + Na2O = 2NaAlO2

4.

Взаимодействие со щелочами

Продукты взаимодействия амфотерных оксидов со щелочами зависят от условий проведения реакции. В растворе образуются комплексные соли, а при сплавлении – средние соли.

Амфотерный оксид + щелочь (раствор) + вода = комплексная соль Например: Al2O3 + 2NaOH + 3H2O = 2Na[Al(OH)4] Амфотерный оксид + щелочь (расплав) = средняя соль + вода Например: ZnO + 2KOH = K2ZnO2 + H2O

Получение оксидов

1. Окисление металлов

Почти все металлы окисляются кислородом до устойчивых степеней окисления.

Например: 4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃

Исключение

Не взаимодействуют с кислородом: платина, золото и палладий.

Металлы с переменной степенью окисления, как правило, образуют соединения в степени окисления +3:

4Cr + 3O₂ = 2Cr₂O₃

При взаимодействии щелочных металлов (элемента IA группы) образуются пероксиды Me₂O₂ или надпероксиды MeO₂, где Ме — щелочной металл.

2. Окисление простых веществ — неметаллов

При окислении неметаллов в избытке кислорода, как правило, образуются высшие оксиды (это оксиды, в которых неметалл проявляют высшую степень окисления):

4P + 5O₂ (избыток) = 2P₂O₅

При недостаточном количестве кислорода образуются оксиды неметаллов в промежуточной степени окисления:

4P + 3O₂ (недостаток) = 2P₂O₃

Существуют и исключения. Например, сера окисляется лишь до оксида серы (IV) даже в избытке кислорода:

S + O₂ = SO₂

Или азот, который взаимодействует с кислородом только при температуре 2 000̊С или под действием электрического разряда с образованием оксида азота (II):

N₂ + O₂ = 2NO

Запомнить

Галогены (элементы VIIA группы) вовсе не взаимодействуют с кислородом, так же как и инертные газы (элементы VIIIA группы).

3. Разложение гидроксидов

Некоторые кислоты и гидроксиды неустойчивы и самопроизвольно разлагаются по схеме:

Гидроксид (кислота) = оксид + вода

Например:

H₂SO₃ = SO₂↑ + H₂O

H₂CO₃ = CO₂↑ + H₂O

Ag(OH) = Ag₂O + H₂O

NH₄OH = NH₃↑ + H₂O

Оксиды тяжелых металлов (нерастворимые гидроксиды) и кремниевая кислота разлагаются при нагревании по той же самой схеме.

Например:

4. Окисление сложных веществ

Сложные бинарные (состоящие из двух химических элементов) соединения окисляются с образованием двух оксидов этих элементов в устойчивых степенях окисления.

Например:

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O

Также оксиды получают разложением солей, например, карбонатов, нитратов сульфатов и т. д.

Например, Li₂CO₃ = Li₂O + CO₂↑

Мы узнали, какие вещества в химии называют оксидами, какие бывают оксиды, а также разобрали свойства каждого вида. Осталось подкрепить теорию практикой — а сделать это можно на курсах по химии в онлайн-школе Skysmart!

Татьяна Сосновцева

К предыдущей статье

Ковалентные неполярные и полярные связи

К следующей статье

Химические свойства металлов

Характер химического элемента по кислотно- основным свойствам. (Амфотерные соединения)

Похожие презентации:

Химические свойства основных классов неорганических соединений

Классификация химических элементов

Основные классы химических соединений

Химические свойства основных классов неорганических соединений

Классификация химических элементов. Амфотерность

Классификация химических элементов

Характеристика химических элементов и химических реакций

Оксиды. Классификация. Химические и физические свойства

Химическая связь и ее типы. Основные классы неорганических соединений

Классы неорганических веществ

1. Характер химического элемента по кислотно- основным свойствам. (Амфотерные соединения)

Урок химии в 9 классе
Олейникова Елена Владимировна.
Конспект урока(фото) с заданиями
отправить в личном сообщении до
12.11 -18:00 вечера

2. Проблема

Можно ли варить кислые щи и хранить
квашеную капусту в алюминиевой
посуде? Можно ли мыть алюминиевую
посуду щелочными средствами,
например, содой?

3. Основные классы неорганических веществ:

Кислоты
Основания
Вещества
Оксиды
Соли

4. Выполните задание 1 в тетради

Составьте формулы оксидов и гидроксидов,
образованных следующими элементами, и
назовите
их: Формула Характер Формула
Химически
й элемент
оксида
свойств
гидроксида
Характе
р
свойств
Вa
?
?
P
?
?
Укажите характер свойств этих оксидов и гидроксидов;
как из простого вещества можно получить оксид, а из оксида гидроксид? Составьте цепочки превращений и решите их
указав степени окисления и расставив коэффициенты в
уравнении реакции.

5. О чем идет речь?

ВЫВОД
неметаллы
металлы
кислотные оксиды
оснόвные оксиды
кислоты
основания

6. О чем идет речь?

«Амфотерность»
«амфо» или «амфи» (греч.) — означает: с
двух сторон; и то, и другое;
это вещества, которые проявляют
свойства и те, и другие.
способность соединений проявлять
либо кислотные либо основные
свойства, в зависимости от того с чем
они реагируют.
При добавлении к таким веществам кислоты,
они проявляют основные свойства, а при
добавлении к ним щелочи – кислотные
свойства.

7. ВЫВОД

Какие элементы периодической системы образуют
амфотерные соединения?
Неметаллы,
исключая элементы
побочных подгрупп
Металлы
Амфотерный характер носят оксиды и гидроксиды
большинства переходных элементов и многих элементов
побочных подгрупп.

8. «Амфотерность»

Выполните задание 4 в
тетради
Найдите в периодической системе химические
элементы с амфотерными свойствами и назовите
формулы их соединений (оксидов, гидроксидов).

9. Какие элементы периодической системы образуют амфотерные соединения?

Амфотерные элементы
записать все в тетрадь
Элементы, проявляющие в соединениях
металлические и неметаллические
свойства, называют амфотерными, к ним
относятся элементы А-групп
Периодической системы — Be, Al, Ga, Ge, Sn,
Pb, Sb, Bi, Po и др., а также большинство
элементов Б-групп — Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au и
др.

10. Выполните задание 4 в тетради

Амфотерные оксиды
записать в тетрадь
Из оксидов двойственными свойствами
обладают:
BeO — оксид бериллия
Cr2O3 — оксид хрома(III)
Al2O3 — оксид алюминия
Fe2O3 — оксид
железа(III)
ZnO — оксид цинка(II)
PbO – оксид свинца(II)
SnO2 — оксид олова(IV) PbO2 – оксид свинца(IV)

11. Амфотерные элементы записать все в тетрадь

Амфотерные гидроксиды
записать в тетрадь
Be(OH)2
— гидроксид бериллия
Al(OH)3
— гидроксид алюминия
Zn(OH)2
— гидроксид цинка
Fe(OH)3
— гидроксид железа(III)

12.

Амфотерные оксиды записать в тетрадьПроблема
Как доказать амфотерность оксида или гидроксида?
Параграф 2, стр 10, 11
Задание 5: Записать практическую работу
Элементы оценивания: Название, Цель, Ход работы с
уравнениями реакции, Вывод.
Провести химический
эксперимент. ИЛИ
Экспериментальная
задача

13. Амфотерные гидроксиды записать в тетрадь

Экспериментальная
задача
Цель работы:
получить амфотерный гидроксид
(на примере гидроксида цинка) и
изучить его свойства.

14. Проблема

Ход работы
Что делали
1
Что наблюдали
В пробирки №1 и №2 налили по 1-2 мл
р-ра NaOH
и добавили несколько
капель ZnCl2 до образования осадка
Уравнение реакции: NaOH + ZnCl2 =
2
К осадку в пробирке №1 добавили р-р
соляной кислоты
Уравнение реакции: Zn(OH)2 + HCl =
3
К осадку в пробирке №2 добавили р-р
гидроксида натрия (избыток)
Уравнение реакции: Zn(OH)2 + NaOH

15.

Экспериментальная задачаГидроксиды – вещества, в
составе которых есть
гидроксогруппы (-ОН)
O
HNO3
H–O- N
O
h3SO4
H–O
O
S
H–O
NaOH
Na – O — H
O

16. Ход работы

Гидроксид цинка можно записать
и как основание, и как кислоту
Основание
Zn(OH)2 = ZnO2h3 =
= h3ZnO2
Цинковая кислота,
ее соли — цинкаты

17. Гидроксиды – вещества, в составе которых есть гидроксогруппы (-ОН)

Дополнение
На самом деле, взаимодействие гидроксида цинка со
щелочью с образованием средней соли – цинката натрия происходит при нагревании (сплавлении) твердых веществ.
Если же взять водные растворы веществ, то реакция пойдет
несколько иначе – с образованием комплексной соли:
Zn(OН)2 + 2NaOH → Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат
натрия)
Аналогично происходит взаимодействие и оксида цинка с
водным раствором гидроксида натрия:
ZnO + 2NaOH + Н2О → Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат
натрия)
Таким образом, продукты реакции зависят от
условий проведения реакции: в расплаве или в
водном растворе щелочи.

18. Гидроксид цинка можно записать и как основание, и как кислоту

Вывод
1.
Гидроксид цинка, взаимодействуя со
щелочью, проявляет ________свойства, а
взаимодействуя с кислотой, проявляет
_________ свойства.
2.
Гидроксид цинка проявляет ______________
характер.

19. Дополнение

Оксид алюминия
Al2O3 -оксид алюминия чрезвычайно распространенное на
Земле вещество. Он составляет основу глины, бокситов,
корунда и других минералов.
Проверим свои знания
Задание :
Вариант 1: составьте уравнения реакций
взаимодействия оксида алюминия Al2O3 с
соляной кислотой и гидроксидом натрия.
Вариант 2: составьте уравнения реакций
взаимодействия гидроксида алюминия
Al(OH)3 с соляной кислотой и гидроксидом
натрия.

21. Оксид алюминия

Проверим свои знания
Как основный
Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3h3O
Al2O3 + 3NaOH = Na3AlO3 + 3h3O
Как кислотный
Как основание
Al(OН)3 + 3HCl = AlCl3 + 3h3O
Al(OН)3 + 3NaOH = Na3AlO3 + 3h3O
Как кислота
Дополнительная
информация
Если элемент проявляет различные
степени окисления
Сr
(+2) CrO
основный
Cr(OH)2
основани
е
(+3) Cr2O3
амфотерны
й
Cr(OH)3
Амфотерны
й
гидроксид
(+6) CrO3
кислотный
h3CrO4
h3Cr2O7
кислоты
Дополнительная информация
• элементы,
которые образуют амфотерные
соединения – оксиды и гидроксиды, могут
и сами проявлять амфотерные свойства.
Zn + h3SO4(разб.)→ ZnSO4 + h3↑
Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + Н2↑
(цинкат натрия)
Zn + 2NaOH + 2h3O → Na2[Zn(OH)4] + Н2↑
(тетрагидроксоцинкат
натрия)

24. Дополнительная информация

Проверим свои знания
Отгадайте загадку:
Вещество – универсал:
Щелочь он парализует,
Кислоту
нейтрализует,
И в реакции такой
Получаем соль с водой.

25. Дополнительная информация

Подведем итоги
Оксиды
ЭхОу
Амфотерные
Основные
оксиды металлов
с.о. +1,+2
CaO, FeO, CuO
Na2O
Оксиды
металлов
(с.о. +2,+3,+4)
Fe2O3, Al2O3
ZnO, BeO
Кислотные
Оксиды неметаллов,
оксиды металлов
(с.о.+5,+6+7)
SO3, Cl2O7, WO3

26. Проверим свои знания

Подведем итоги
Гидроксиды
Основания
Ca(ОН)2, Fe(OН)3
Cu(ОН)2
NaОН
Амфотерные
гидроксиды
Fe(OН)3, Al(OН)3
Zn(OН)2, Be(OН)2
Кислоты
Н2SO4, НClO4,
Н2WO4, Н2СО3
Вернемся к проблеме
Можно ли варить кислые щи и хранить
квашенную капусту в алюминиевой
посуде? Можно ли мыть алюминиевую
посуду щелочными средствами,
например, содой?
Вернемся к проблеме
Ответ запиши в тетради

29.

Вернемся к проблеме Домашнее задание!
Стр13, №2 Сделать превращение
под номером 4,5!

English     Русский Правила

Реакции элементов периода 3 и их оксидов

Содержание

Третий период периодической таблицы представляет интересную химию в форме элементов и их оксидов, которые подвергаются множеству реакций. Давайте узнаем больше о реакциях элементов периода 3 и их оксидов!

Период 3 Периодической таблицы

Таблица — 1

	Группа 1	Группа 2	Группа 3-12	Группа 13	Группа 14	Группа 15	Группа 16	Группа 17	Группа 18
Период 3	11 На 22,99	12 Мг 24.31		13 Ал 26,98	14 Си 28. 09	15 Р 30,97	16 С 32.07	17 Кл 35,45	18 Ар 39,95
Электроотрицательность:	0,9	1,2		1,5	1,8	2.1	2,5	3,0	/
Разница в электроотрицательности	2,6	2,3		2,0	1,7	1,4	1,0	0,5	/

Тенденция электроотрицательности                      →           →           →           →             →                                                                                   Тип связи в оксидах можно определить, оценив разницу в электроотрицательности между кислородом и элементом. Электроотрицательность кислорода 3,5. Электроотрицательность элементов периода 3 (с использованием шкалы электроотрицательности атомов Полинга) и различия в электроотрицательности каждого элемента и кислорода показаны в таблице 1.

В течение периода, когда мы идем слева направо, то есть от Na к Ar, электроотрицательность увеличивается из-за увеличения количества зарядов на ядре.

В оксидах кислород притягивает к себе электроны гораздо сильнее, чем металлы (Na, Mg и Al), поэтому атом кислорода оттягивает электроны от атома металла, в результате чего образуются два иона: анион кислорода, O ^2- ; катион металла, Na ⁺ , Mg ²⁺ , Al ³⁺ и ионные связи. Это твердые оксиды, и силы электростатического притяжения удерживают ионы кислорода и металлов в организованных трехмерных структурах, решетках.

Оксиды металлов состоят из гигантских структур с сильным притяжением между ионами. Для разрушения этих притяжений требуется много тепловой энергии, поэтому эти оксиды твердые и имеют высокие температуры плавления.

Другие элементы 3-го периода: Si, P, S и Cl больше похожи на кислород по электроотрицательности, поэтому электроны, образующие связь между атомами, больше разделяются, чем притягиваются одним из них. Таким образом, эти элементы образуют ковалентный тип связи в своих оксидах.

SiO ₂ образует твердую трехмерную сеть, называемую кремнеземом, подобную по структуре алмазу. Кремнезем очень твердый при комнатной температуре с высокой температурой плавления.

Оксиды фосфора P ₄ O ₁₀ a сера SO ₂ и SO ₃ и хлор представляют собой небольшие дискретные ковалентные молекулы. Некоторые из этих молекул являются индивидуальными, а некоторые являются полимерными. Между этими молекулами действуют межмолекулярные силы типа Ван-дер-Ваальсовых дисперсионных сил или диполь-дипольных взаимодействий, и они определяют низкую температуру плавления такого рода оксидов, значительно более низкую, чем у оксидов металлов.

При взаимодействии элементов с кислородом образуются продукты – оксиды.

Оксиды всех элементов периода 3, кроме Cl и Ar, могут быть получены одним и тем же методом: сжиганием элемента в воздухе в реакции горения, когда элемент будет реагировать с кислородом воздуха с образованием оксида элемента. Ar является благородным газом и не образует оксидов, а Cl образует оксиды (Cl ₂ O, ClO ₂ , Cl ₂ O ₇ ), которые нестабильны и не могут быть получены таким способом.

Рассматривая Период 3 Периодической таблицы слева направо, мы можем прийти к некоторым выводам:

1. Природа связи в оксидах элементов Периода 3 изменяется от ионной к ковалентной связи.
2. Оксиды образуют ионную решетку от ковалентной сети до ковалентных молекул.
3. Оксиды элементов периода 3 от основных до амфотерных и кислых.

Вода хотя и очень слабый окислитель, очень легко и быстро окисляет натрий. Полученный раствор сильно щелочной и имеет рН 14:9.0003

2Na _(s) + 2H ₂ O → 2Na ⁺ + 2OH ^— + H _2(g)

Магний медленно и экзотермически реагирует с горячей водой с холодной водой, но очень экзотермически Дает оксид:

мг _(S) + H ₂ O _(G) → MGO _(S) + H _{2 (G)}

Реакции Оксидации. Натрий                4Na + O ₂ → 2Na ₂ O

Магний         2Mg + O ₂ → 2MgO

Алюминий         2Al + 3O ₂ → 2Al ₂ O ₃

Кремний               Si + O ₂ → S _i O ₂

Phosphorus 4p +5o ₂ → 2p ₂ O ₅ и 4P +5O ₂ → P ₄ O ₁₀

6

Сера                          S + O ₂ → SO ₂                            &          2S + 3O ₂ → 2SO ₃

Реакция периодических 3 оксидов с водой будет следующая:

1. NA ₂ O _(S) + H ₂ O _(L) → 2NA ⁺ 60173 (L) → 2NA ⁺ 01607070707070 _(L) → 2NA ⁺

   _{. 2OH ^— (водный)}

2. 2MgO _(т) + H ₂ O _(л) → 2Mg ²⁺ _{(водн. )} + 2OH ^— (водн.)
   64

Гидроксиды этого металла: NaOH и Mg(OH) ₂ — обе базы.

3. Al ₂ O ₃ не реагирует с H ₂ O, прочность ионных связей, скрепляющих решетку, слишком велика.
4. SiO ₂ не реагирует с H ₂ Ковалентные связи, удерживающие атомы кремния и кислорода вместе в трехмерной решетке, слишком прочны, чтобы их могли разрушить молекулы воды.
5. Оксиды неметаллов реагируют с водой с образованием оксикислот (кислота, в которой кислород связан с неметаллом).

P ₄ O _{10 (S)} + 6 H ₂ O _(L) → 4H ₃ PO4 _(L)

6

SO _{2 (G)} + H ₂ O _(L) → H ₂ SO _{3 (L)}

SO _{3 (S)} + H

2 2 3 _{3 (S)} + H 2 2 2 _{3 (S)} + H 2 2 2 _{3 (S)} + H 2 2 2

_{3 (S)}

_{3 (S)}

. ) → H ₂ SO _4(l)

Таким образом, растворы оксидов металлов в воде проявляют свойства оснований, а водные растворы оксидов неметаллов проявляют свойства кислот.

Реакция оксидов 3-го периода с кислотами и основаниями и их основные, амфотерные и кислотные свойства

Общая тенденция изменения кислотности в оксидах элементов 3-го периода по периоду слева (группа 1) справа (группа 17):

основные оксиды (группа 1, 2) → амфотерный оксид (Al ₂ O ₃ ) → кислые оксиды (оксикислоты)

Такая же тенденция наблюдается в каждом периоде Периодической таблица и имеем:

Основания реагируют с кислотами, такими как HCl:

1. Оксид натрия реагирует с разбавленной соляной кислотой с образованием соли и воды:

Na ₂ O _(s) + 2HCl _(aq) → 2NaCl _(aq) + H ₂ O _(l)

2. Magnesium oxide reacts with warm dilute HCl to produce salt и вода.

MgO _(т) + 2HCl _(водн.) → MgCl _{2 (водн.)} + H ₂ O _(l)

3. Реакция взаимодействия оксида алюминия и горячей разбавленной соляной кислоты с образованием хлорида алюминия и воды.

Al ₂ O ₃ + 6HCl _(водн.) → 2AlCl ₃ + 3H ₂ O _(l)

9000s также реагирует с оксидами алюминия. При добавлении концентрированного раствора гидроксида натрия к оксиду алюминия образуются комплексные ионы, такие как ион тетрагидроксоалюмината:

Al ₂ O _3(s) + 2NaOH(водн.) +3H ₂ O _(ж) →2NaAl(OH) _4(водн.)

В этой реакции Al ₂ O ₃ действует как кислота.

Заключение: Al ₂ O ₃ имеет амфотерный характер.

4. Диоксид кремния, оксид металлоида химически очень инертен и слабокислотный. Он реагирует с горячим концентрированным гидроксидом натрия с образованием силиката натрия и воды.

SiO _2(т) + 2NaOH _(л) → Na ₂ SiO _3(ж) + H ₂ O _(ж)

водный раствор гидроксида натрия в качестве основания. Оксиды фосфора реагируют с водой с образованием кислот, как мы видели, и эти кислоты могут реагировать с гидроксидом натрия в реакции нейтрализации.

5. Тогда имеем:

H ₃ PO _3(водн.) + 3NaOH _(водн.) →Na ₃ PO _{3 (AQ)} + 3H ₂ O _(L)

H ₃ PO _{4 (AQ)} + 3NAOH _(AQ) 44444444. + 3naOH _(AQ) 444444444444. 3NAOH _(AQ) 4444444444 → + 3NAOH _(AQ) 44444444 itpe ) + 3H ₂ O _(l)

6. Диоксид серы реагирует с водным раствором гидроксида натрия с образованием соли (натрия

сульфит) и вода. Триоксид серы бурно реагирует с водой с образованием серной кислоты, которая вступает в реакцию с гидроксидом натрия с образованием соли.

SO _2(g) + 2NaOH _(aq) →Na ₂ SO _3(aq) + H ₂ O _(l)

H ₂ SO _{4(aq )} + 2NAOH _(aq) → NA ₂ SO4 _(AQ) + H ₂ O _(L)

Запротив. Сколько элементов содержится в третьем периоде периодической таблицы?

В третьем периоде таблицы Менделеева восемь элементов. Его называют нормальным или коротким периодом. Эти элементы включают в себя; натрий, магний, алюминий, кремний, фосфор, хлор и аргон (благородный газ).

Что такое электроотрицательность?

Электроотрицательность — это сила элемента, с которой он может притягивать общую пару электронов в ковалентной связи. Электроотрицательность уменьшается сверху вниз в группе и увеличивается слева направо в периоде.

Какой элемент в периоде 3 демонстрирует явление цепной связи?

Кремний в третьем периоде таблицы Менделеева показывает явление цепной связи. Он образует длинные цепи своего оксида, «диоксида кремния», широко известного как кремнезем.

Как можно получить оксиды элементов периода 3?

Оксиды элементов периода 3 можно получить, просто сжигая их в присутствии кислорода, за исключением элементов аргона и хлора. Аргон является благородным газом и не реагирует с кислородом, а хлор образует неустойчивые оксиды.

Ссылка:

1. https://en.wikibooks.org/wiki/A-level_Chemistry/AQA/Module_5/Periodicity
2. https://chem.libretexts.org/Core/Inorganic_Chemistry/Descriptive_Chemistry/
   Elements_Organized_by_Period/Period_3_Elements/Reactions_of_Period_3_Elements

Оксиды периода 3: элементы и свойства

Промышленное стекло содержит около 70% диоксида кремния и 15% оксида натрия. Эти два оксида являются обычными примерами оксидов периода 3 , которые образуются в результате реакции между элементом периода 3 и кислородом.

• Эта статья о периоде 3 оксидов в неорганической химии.
• Начнем с рассмотрения склеивание в период 3 оксида.
• Затем мы увидим, как это влияет на некоторые их свойства, такие как температура плавления и электропроводность , а также степень окисления .
• После этого мы рассмотрим их реакции с водой, кислотами и основаниями . Это потребует рассмотрения их кислотно-щелочного поведения .
• Наконец, мы также исследуем некоторые другие соединения периода 3, а именно гидроксиды периода 3 и хлориды .

Связывание в оксидах периода 3

Для начала рассмотрим связывание оксидов периода 3. Это поможет нам понять, когда мы будем исследовать свойства и реакции оксидов периода 3 позже.

Существует множество различных оксидов 3-го периода, но в этой статье мы ограничим наше исследование только Na ₂ O, MgO, Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , P _{4 O 3 10 , СО 2 и SO 3 . Чтобы упростить жизнь, мы разделили их на две группы: оксиды металлов (Na 2 O, MgO и Al 2 O 3 ) и оксиды неметаллов (SiO 2 , P 4). O 10 , SO 2 и SO 3 ).}

Если вы хотите узнать, как образуются эти оксиды, посмотрите «Элементы периода 3», чтобы узнать о различных реакциях.

Обычно при движении слева направо по периоду количество связей в оксидах периода 3 меняется с ионная от до ковалентная . Это связано с разницей электроотрицательности между элементом периода 3 и кислородом.

Оксиды металлов

Na ₂ O и MgO являются ионными соединениями . Это происходит потому, что между металлом и кислородом существует большая разница в электроотрицательности . Они состоят из гигантских решеток чередующихся положительных ионов металлов и отрицательных ионов кислорода.

Ал ₂ О ₃ также является ионным, но отображает ковалентный символ . Хотя разница электроотрицательностей между алюминием и кислородом достаточно велика для переноса электронов, образующих ионную связь, ион алюминия довольно мал и имеет высокую плотность заряда . Это означает, что он частично способен притягивать одну из пар электронов иона кислорода, искажая электронное облако иона кислорода. Электронная пара начинает действовать как общих пар электронов 9.0008 .

Оксиды неметаллов

SiO ₂ представляет собой гигантскую ковалентную макромолекулу . Разница в электроотрицательности между кремнием и кислородом не так уж велика, поэтому SiO ₂ связывает ковалентно . Он состоит из гигантских решеток из атомов кремния и кислорода, соединенных ковалентными связями.

P ₄ O ₁₀ , SO ₂ и SO ₃ также связаны ковалентно. Однако они образуют простых ковалентных молекул вместо гигантской ковалентной макромолекулы.

Рис. 1 – Электроотрицательность в периодической таблице

Свойства оксидов периода 3

Далее посмотрим, как структура и связи оксидов периода 3 влияют на их свойства. В частности, мы сосредоточимся на температуре плавления и электрической проводимости . Мы также рассмотрим степень окисления .

Температура плавления оксидов периода 3

Оксиды металлов периода 3 имеют высокая температура плавления , в то время как простые ковалентные оксиды имеют низкую температуру плавления . Однако гигантская макромолекула SiO ₂ имеет очень высокую температуру плавления .

Оксиды металлов

Na ₂ O, MgO и Al ₂ O ₃ имеют высоких температур плавления . Это связано с тем, что они представляют собой ионные соединения , удерживаемые вместе в виде твердого тела сильным электростатическим притяжением между их положительными ионами металлов и отрицательными ионами кислорода. MgO и Al ₂ O ₃ имеют более высокую температуру плавления, чем Na ₂ O, потому что они содержат ионы металлов с более высоким зарядом .

Оксиды неметаллов

SiO ₂ имеет очень высокую температуру плавления , потому что это гигантская ковалентная макромолекула . Он состоит из решетки атомов кремния и кислорода, вытянутых во всех направлениях, скрепленных прочными ковалентными связями . Плавление SiO ₂ связано с преодолением этих ковалентных связей, что требует много энергии.

P ₄ O ₁₀ , SO ₂ и SO ₃ имеют низких температур плавления . Это потому, что они представляют собой простых ковалентных молекул . Хотя внутри молекул существуют прочные ковалентные связи , единственными силами, удерживающими молекулы вместе как твердое тело, являются слабые межмолекулярные силы , для преодоления которых не требуется много энергии. P ₄ O ₁₀ имеет более высокую температуру плавления, чем SO ₃ , который, в свою очередь, имеет более высокую температуру плавления, чем SO ₂ из-за того, что это более крупная молекула .

Ознакомьтесь с разделом «Физические свойства склеивания», чтобы узнать больше по этой теме.

Электропроводность

В твердом состоянии ни один из оксидов периода 3 не может проводить электричество . Однако это меняется в других состояниях.

Оксиды металлов

Оксиды металлов периода 3 (Na ₂ O, MgO и Al ₂ O ₃ ) могут проводить электричество, когда расплавленный или водный . Помните, что оксиды металлов состоят из ионной решетки положительных ионов металлов и отрицательных ионов кислорода. В твердом теле эти ионы прочно удерживаются на месте сильным электростатическим притяжением , и поэтому нет свободных заряженных частиц, которые могли бы свободно перемещаться. Однако в расплавленном или водном состоянии часть электростатического притяжения преодолевается, и ионы могут перемещаться и нести заряд .

Оксиды неметаллов

Оксиды неметаллов периода 3 (SiO ₂ , P ₄ O ₁₀ , SO ₂ и SO ₃ ) не могут проводить электричество в любом состоянии . Это потому, что они не содержат заряженных частиц, которые могут нести заряд.

Степень окисления

Теперь давайте попробуем вычислить степеней окисления оксидов периода 3.

Степени окисления , также известные как степени окисления , показывают количество электронов, которое элемент должен потерять или получить по сравнению с его несвязанным состоянием.

Ранее в этой статье мы рассмотрели относительную электроотрицательность кислорода и элементов периода 3. Кислород более электроотрицателен, чем все они. Это означает, что когда дело доходит до оксидов периода 3, кислород всегда принимает более низкую степень окисления . В частности, он всегда принимает степень окисления -2. Сумма степеней окисления в нейтральном соединении всегда равна нулю , поэтому, используя это знание, мы можем вычислить степени окисления соответствующего элемента периода 3. Эта таблица должна помочь:

Рис. 2 – Степени окисления оксидов периода 3

Реакции оксидов периода 3

Оксиды периода 3 имеют одну общую черту: все они содержат кислород. Однако это не означает, что они реагируют одинаково. В следующем разделе мы рассмотрим, как оксиды периода 3 реагируют с кислородом , кислотами, и основаниями . Это предполагает рассмотрение их кислотно-щелочной природы .

Кислота является донором протонов, , в то время как основание является акцептор протонов .

Перейдите к разделу «Кислоты и щелочи», если вы впервые освещаете такого рода соединения.

Оксиды металлов в левой части периода 3 имеют тенденцию быть основными по своей природе, а оксиды неметаллов кислотными . Al ₂ O ₃ находится посередине и является амфотерным .

Реакции оксидов периода 3 с водой

Обычно оксиды металлов периода 3 являются основными по своей природе. Это означает, что они реагируют с водой с образованием гидроксид , образующий основной раствор. С другой стороны, оксиды неметаллов периода 3 являются кислотными по своей природе. Они реагируют с водой с образованием кислоты .

Оксиды металлов

Na ₂ O и MgO реагируют с водой с образованием гидроксидов . Они делают это из-за их ионной связи. Они содержат сильноосновных оксидных ионов (O ₂ ^— ) благодаря большой разнице электроотрицательностей между металлом и кислородом. Ион кислорода может принять ион водорода из раствора, действуя как основание.

• Na ₂ O реагирует с водой с образованием NaOH, который диссоциирует на ионы Na ⁺ и OH ^— .
• MgO реагирует с водой с образованием Mg(OH) ₂ , который малорастворим и частично диссоциирует на ионы Mg ²⁺ и OH ^— .

Вот уравнения:

$$ Na_2O(тв)+H_2O(ж)\rightarrow 2NaOH(вод) $$

$$ MgO(тв)+H_2O(ж)\rightarrow Mg(OH)_2( aq) $$

С другой стороны, Al ₂ O ₃ является нерастворимым в воде и, следовательно, никак не реагирует.

Оксиды неметаллов

P ₄ O ₁₀ , SO ₂ и SO ₃ реагируют с водой с образованием кислот . Поскольку они связаны ковалентно, они не содержат ионов кислорода и поэтому не могут действовать как основания. Вместо этого они могут отдавать ион водорода в растворе, что означает, что они действуют как кислота.

• P ₄ O ₁₀ реагирует с водой с образованием H ₃ PO ₄ , который частично диссоциирует на ионы H ⁺ и H ₂ PO ₄ ^— .
• SO ₂ реагирует с водой с образованием H ₂ SO ₃ (сера ous кислота), которая частично диссоциирует на H ⁺ и HSO ₃
  — ^ионы.
• SO ₃ реагирует с водой с образованием H ₂ SO ₄ (сера ic кислота), которая полностью диссоциирует на H ⁺ и HSO ₄ ^— ионы.

Вам необходимо знать уравнения:

$$ P_4O_{10}(s)+6H_2O(l)\rightarrow 4H_3PO_4(aq) $$

$$ SO_2(g)+H_2O(l)\ rightarrow H_2SO_3(водн.) $$

$$ SO_3(г) + H_2O(л)\rightarrow H_2SO_4(водн.) $$

Подобно Al ₂ O ₃ , SiO ₂ нерастворим в воде. В воде никак не прореагирует.

Не путайте серосодержащие кислоты. Вот структуры сернистой кислоты, H ₂ SO ₃ и серная кислота, H ₂ SO ₄ . Рис. 3. Сернистая и серная кислоты Они, следовательно, реагируют с кислотами . Напротив, оксиды неметаллов периода 3 являются кислыми по своей природе и поэтому реагируют с основаниями. Al ₂ O ₃ находится между двумя группами и равен амфотерный в природе.

Оксиды металлов

Na ₂ O и MgO действуют как основания , реагируя с кислотами с образованием соли и воды. Это потому, что они связывают ионно . Например:

• Реакция Na ₂ O с HCl дает NaCl и H ₂ O.
• Реакция MgO с HCl дает MgCl ₂ и H ₂ O.

  Уравнения показаны ниже:

  $$ Na_2O(S+2HCl(водн.)\rightarrow 2NaCl(водн.)+H_2O(л) $$

  $$ MgO(т)+2HCl(водн.)\rightarrow MgCl_2(водн.)+H_2O(ж) $ $

  Al ₂ O ₃ немного отличается – это амфотерный . Это означает, что он может вести себя как как кислота, так и основание . Как и другие оксиды металлов периода 3, он действует как основание на реагирует с кислотой с образованием соли и воды благодаря своей ионной связи . Здесь ион алюминия имеет положительный заряд. Но он также может действовать как кислота на , реагируя с основаниями , благодаря своему ковалентному характеру . В этом случае мы образуем алюминат , соединение, в котором ион алюминия имеет отрицательный заряд . Например:

  • Реагирование AL ₂ O ₃ с HCL, продуцирующим ALCL ₃ и H ₂ O.
  • , реагируя AL ₂ O ₃
  • с Al ₂ O ₃
  • . условия, одним из которых может быть NaAl(OH) ₄ . Уравнения: l)+2NaAl(OH)_4(aq) $$

    Оксиды неметаллов

    SiO ₂ , P ₄ O ₁₀ , SO ₂ , SO 9070 0 8 и SO 9070 0 8 действуют как кислоты путем реакции с основаниями с образованием соли и воды. Это потому, что они связывают ковалентно . Например:

    • Взаимодействие SiO ₂ с NaOH дает NaSiO ₃ и H ₂ O. Он производит смесь солей, включая Na ₃ PO ₄ , а также H ₂ O.
    • Реакция SO ₂ с NaOH аналогична реакции сернистой кислоты с NaOH. В целом он производит Na ₂ SO ₃ и H ₂ O.
    • Реакция SO ₃ с NaOH аналогична реакции серной кислоты с NaOH. В целом он производит Na ₂ SO ₄ и H ₂ O.

    И снова мы предоставили вам уравнения:

    $$ SiO_2(s)+2NaOH(aq)\rightarrow Na_2SiO_3 (водн.)+H_2O(ж) $$

    $$ P_4O_{10}(т)+12NaOH(водн.)\rightarrow 4Na_3PO_4(водн.)+6H_2O $$

    $$ SO_2(г)+2NaOH(водн.)\ rightarrow Na_2SO_3(водн.)+H_2O(л) $$

    $$ SO_3(г)+2NaOH(водн.)\rightarrow Na_2SO_4(водн.)+H_2O(ж) $$

    Сводка реакций оксидов периода 3

    В завершение этого раздела приведем полезную таблицу, резюмирующую реакции оксидов периода 3 и их кислотно-основную природу.

    Рис. 4 – Реакции оксидов периода 3

    Гидроксиды периода 3

    Другой тип соединения периода 3, о котором вам может понадобиться знать, это гидроксиды периода 3 . В этом разделе мы рассмотрим реакции трех гидроксидов периода 3 – NaOH, Mg(OH) ₂ и Al(OH) ₃ – с кислотами и основаниями .

    Проверьте, подпадают ли гидроксиды периода 3 под действие вашей спецификации .

    Реакция с кислотами и основаниями

    И NaOH, и Mg(OH) ₂ действуют как типичные основания . Они реагируют с кислотами с образованием соли и воды. Например:

    • Реакция NaOH с HCl дает NaCl и H ₂ O.
    • Реакция Mg(OH) ₂ с HCl дает MgCl ₂ и H ₂ O.

    Вот уравнения:

    $$ NaOH(вод)+HCl(вод)\rightarrow NaCl(вод)+H_2O(ж) $$

    $$ Mg( OH)_2(водн. )+2HCl(водн.)\rightarrow MgCl_2(водн.)+2H_2O(л) $$

    Al(OH) ₃ ведет себя немного иначе – он амфотерный . Он действует как основание , реагируя с кислотой с образованием соли и воды. Но он также действует как кислота , реагируя с основаниями с образованием алюминат . Например:

    • Реакция Al(OH) ₃ с HCl дает AlCl ₃ и H ₂ O.
    • Реакция Al(OH) ₃ с NaOH дает NaAl(OH) 4 9017.

    Уравнения для этих реакций приведены ниже:

    $$ Al(OH)_3(водн.)+2HCl(водн.)\rightarrow AlCl_3(водн.)+ 3H_2O(ж) $$

    $$ Al(OH)_3 (водн.)+NaOH_(водн.)\rightarrow NaAl(OH)_4(водн.) $$

    Хлориды периода 3

    Последнее, что у нас сегодня на повестке дня, это хлориды периода 3. Мы посмотрим на их температуры плавления , степень окисления и их реакция с водой .

    Точка плавления

    Обычно хлориды металлов периода 3 имеют высоких температур плавления , а хлориды неметаллов периода 3 имеют низких температур плавления . AlCl ₃ является аномалией – несмотря на то, что он является хлоридом металла, он имеет низкую температуру плавления .

    Хлориды металлов

    Как NaCl, так и MgCl ₂ имеют высокие температуры плавления . Это потому, что они представляют собой ионных соединений . Благодаря большой разнице в электроотрицательности между металлом и хлором они способны связываться ионно , а твердое тело удерживается сильным электростатическим притяжением между противоположно заряженными ионами.

    AlCl ₃ немного отличается. При комнатной температуре и давлении он ионно связывает с , поэтому можно ожидать, что он будет иметь высокую температуру плавления. Но при повышении температуры он превращается из ионной решетки в простой Al ₂ Cl ₆ молекулы, которые со временем распадаются на более мелкие молекулы AlCl ₃ . Это оба примера простых ковалентных молекул . Они удерживаются вместе как твердое тело за счет слабых межмолекулярных сил , для преодоления которых не требуется много энергии, поэтому AlCl ₃ на самом деле имеет низкую температуру плавления .

    Хлориды неметаллов

    SiCl ₄ , PCl ₅ , SCl ₂ и S ₂ Cl ₂ все имеют низкую температуру плавления . Это потому, что они представляют собой простых ковалентных молекул . Единственными силами, удерживающими их вместе как твердое тело, являются слабые межмолекулярные силы , для преодоления которых не требуется много энергии.

    Степень окисления

    Во всех хлоридах периода 3 хлор принимает отрицательную степень окисления -1. Это потому, что он на более электроотрицательный , чем элемент периода 3, с которым он связан. Сумма степеней окисления атомов в нейтральном соединении всегда равна нулю , и из этого вы можете определить степень окисления элемента периода 3. Запомнить довольно просто – за исключением SCl ₂ и S ₂ Cl ₂ степень окисления соответствует номеру группы элемента. В следующей таблице собрана информация для вас.

    Рис. 5. Степени окисления хлоридов периода 3

    Реакция с водой

    Наконец, мы исследуем реакций хлоридов периода 3 с водой , включая анализ рН образовавшегося раствора. Обычно хлориды металлов просто растворяются в воде , тогда как хлориды неметаллов реагируют более энергично . Опять же, AlCl ₃ противоречит тенденции, реагируя как хлорид неметалла.

    Хлориды металлов

    NaCl и MgCl ₂ оба растворяются в воде . Они делают это благодаря своей ионной связи . NaCl образует нейтральный раствор ионов Na ⁺ и Cl ^— с pH 7 , а MgCl ₂ образует слегка кислый раствор Mg ²⁺ и Cl ^{с 07 pH около 0 ионов} 6 .

    AlCl ₃ действует иначе благодаря своему ковалентному характеру . Он реагирует с водой с образованием кислого раствора с pH около 3 , выделяя пары HCl .

    Хлориды неметаллов

    Другие хлориды неметаллов реагируют так же, как AlCl ₃ , благодаря их ковалентным связям . Они реагируют с водой с образованием кислых растворов , каждый из которых имеет рН около 2 . Все реакции выделяют паровые пары HCl .

    Существуют четкие тенденции во всех различных свойствах и реакциях. Знание некоторых ключевых фактов, таких как тип связи, присутствующей в каждом соединении, должно помочь вам, когда речь идет об оксидах, гидроксидах и хлоридах периода 3.

    Оксиды периода 3 – Ключевые выводы

    • Оксиды периода 3 представляют собой соединения, состоящие из элемента периода 3 и кислорода .
    • Связывание в оксидах периода 3 меняется с ионных на ковалентных по мере продвижения по периоду. Оксиды металлов имеют тенденцию быть ионными , в то время как оксиды неметаллов являются ковалентными . Оксид металла Al ₂ O ₃ является ионным, но имеет ковалентный характер .
    • Оксиды металлов периода 3 обычно имеют высоких температур плавления , в то время как оксиды неметаллов имеют низких температур плавления . Оксид неметалла SiO ₂ представляет собой гигантскую ковалентную макромолекулу и имеет очень высокую температуру плавления.