Оксиды. 
Общая и неорганическая химия для медиков и фармацевтов

Наиболее простым по составу классом неорганических соединений являются оксиды.

Оксиды — это химические соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления (-2). Из;

(c)вестны и другие бинарные соединения кислорода: пероксиды (Н₂0₂, Na₂0₂), надпероксиды (К0₂) и озониды (К0₃), в которых атом кислорода имеет формальные степени окисления (-1), (-½) и (-1/3) соответственно.

Если элемент образует с кислородом одно соединение, то его называют оксидом соответствующего элемента: Li₂0 — оксид лития, MgO — оксид магния. Если элемент образует несколько оксидов, то после названия элемента указывается степень его окисления (римской цифрой в скобках): S0₂ — оксид серы (1У), S0₃ — оксид серы (У1). Возможно употребление систематической номенклатуры, требующей полного отражения состава соединения: Р₂0₅ — дифосфор пентаоксид, Мп₂0₇ — димарганец гептаоксид. У многих оксидов существуют и тривиальные названия: S0₂ — сернистый газ, СО — угарный газ.

По способности образовывать соли с кислотами или основаниями при обычных температурах оксиды делятся на солеобразующие (MgO, ZnO, S0₂) и несолеобразующие, или безразличные (СО, NO, N₂0). В свою очередь солеобразующие оксиды подразделяют на основные, кислотные и амфотерные.

Основными называются оксиды, которым соответствуют гидроксиды основного характера (основания) и которые образуют соли при взаимодействии с кислотами или кислотными оксидами. Все они являются оксидами металлов (Na₂0, MgO, Ag₂0):

Большинство основных оксидов не растворяются в воде и нс взаимодействуют с ней. Соответствующие им основания получают косвенным путем.

Кислотными называются оксиды, которым соответствуют гидроксиды кислотного характера (кислоты) и которые образуют соли с основаниями или основными оксидами. Это оксиды неметаллов (S0₂, С0₂, Р₂0₅), а также оксиды металлов с высокими степенями окисления (СгО_я, Мп₂0₇):

Большинство кислотных оксидов растворяется в воде и взаимодействует с ней с образованием кислородсодержащих кислот, поэтому их часто называют ангидридами соответствующих кислот:

Некоторые оксиды в зависимости от условий могут присоединять разное число молекул воды, образуя метаи ортокислоты. Способность образовывать метаили ортогидроксиды зависит от радиуса атома: чем меньше радиус, тем устойчивее метаформа. Например, радиус атома N меньше радиуса атома Р, поэтому при гидратации N₂0₅ образуется только один гидроксид:

Кислотные оксиды, содержащие атом элемента в промежуточной степени окисления (например, N0₂), при взаимодействии с водой часто образуют смесь двух кислот, а с основаниями или основными оксидами — смесь соответствующих солей:

Амфотерными называются оксиды, образующие соли и с кислотами, и с основаниями. Такими оксидами являются оксиды металлов (BeO, ZnO, РЬО, А1₂0₃, Сг₂0₃, Fe₂0₃).

Физические свойства. Все основные и амфотерные оксиды являются твердыми веществами, имеющими ионную (для s-металлов) или ионную со значительной ковалентностью (для р- и d-металлов) кристаллическую решетку и вследствие этого высокие температуры плавления. Кислотные оксиды, как правило, имеют молекулярное строение, поэтому их температуры плавления и кипения невысоки: С0₂ и S0₂ — газы, S0₃ — летучая жидкость, Р₂0₅ — твердое вещество с относительно невысокой температурой плавления. Исключение составляет Si0₂, который вследствие своего атомного строения имеет высокую температуру плавления.

Получают оксиды следующими способами.

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом:

2. Окисление сложных веществ кислородом:

3. Окисление простых и сложных веществ другими окислителями:

4. Термическое разложение сложных веществ (солей, оснований, кислот):

5. Взаимодействие солей неустойчивых кислородсодержащих кислот с сильными кислотами и с кислотными или амфотерными оксидами:

6. Восстановление высших оксидов до низших:

Рассмотрим химические свойства кислотных оксидов.

• 1. Большинство кислотных оксидов реагируют с водой с образованием кислородсодержащих кислот (см. определение кислотных оксидов). Немногие кислотные оксиды, например Si0₂, не растворяются в воде и с ней не взаимодействуют. Соответствующие им кислоты получают косвенным путем.
• 2. Кислотные оксиды взаимодействуют с основными и амфотерными оксидами с образованием солей:

3. Все кислотные оксиды реагируют со щелочами с образованием соли и воды:

Следует отметить, что в избытке кислотного оксида, соответствующего многоосновной кислоте, возможна дальнейшая реакция с образованием кислой соли:

4. При сплавлении нелетучие оксиды способны вытеснять более летучие кислотные оксиды из их солей:

5. Некоторые кислотные оксиды при нагревании взаимодействуют с простыми веществами — восстановителями:

6. Отдельные кислотные оксиды разлагаются при нагревании:

Рассмотрим химические свойства основных оксидов.

1. Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой с образованием растворимых оснований (щелочей):

2. Основные оксиды реагируют с кислотными и амфотерными оксидами с образованием солей:

3. Все основные оксиды реагируют с кислотами с образованием солей и воды:

4. Основные оксиды взаимодействуют с кислыми солями с образованием средних солей и воды:

5. Под действием различных восстановителей основные оксиды способны восстанавливаться до металлов:

6. Оксиды металлов, стоящих в ряду активности после меди, при нагревании разлагаются па металл и кислород:

Рассмотрим химические свойства амфотерных оксидов.

1. Амфотерные оксиды реагируют с кислотными и основными оксидами с образованием солей:

2. Амфотерные оксиды взаимодействуют с кислотами с образованием солей и воды. В этих реакциях они проявляют свойства основных оксидов:

3. При сплавлении амфотерных оксидов с твердыми щелочами они проявляют свойства кислотных оксидов и образуют соответствующие соли и воду:

При взаимодействии с водными растворами щелочей образуются комплексные соли:

4. Под действием различных восстановителей амфотерные оксиды способны восстанавливаться до металла:

5. При сплавлении с солями амфотерные оксиды вытесняют летучие кислотные оксиды из солей: