Кислотные и основные оксиды

Оксиды ExOy — продукты полной дегидратации гидроксидов. Кислотным гидроксидам (H2SO4, H2CO3) отвечают кислотные оксиды (SO3, CO2), а основным гидроксидам (NaOH, Ca (OH)2) — основные оксиды (Na2O, CaO), причём степень окисления элемента Е не изменяется при переходе от гидроксида к оксиду. Примеры формул и названий оксидов:

SO3 триоксид серы Na2O оксид натрия.

N2O5 пентаоксид диазота La2O3 оксид лантана (III).

P4O10 декаоксид тетрафосфора ThO2 оксид тория (IV).

Кислотные и основные оксиды сохраняют солеобразующие свойства соответствующих гидроксидов при взаимодействии с противоположными по свойствам гидроксидами или между собой:

N2O5 + 2NaOH = 2NaNO3 + H2O.

3CaO + 2 H3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3H2O.

La2O3 + 3SO3 = La2(SO4)3.

Амфотерные гидроксиды и оксиды

Амфотерность гидроксидов и оксидов — химическое свойство, заключающееся в образовании ими двух рядов солей, например, для гидроксида и оксида алюминия:

(а) 2Al (OH)3 + 3SO3 = Al2(SO4)3 + 3H2O.

Al2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O.

(б) 2Al (OH)3 + Na2O = 2NaAlO2 + 3H2O.

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2O.

Так, гидроксид и оксид алюминия в реакциях (а) проявляет свойства основных гидроксидов и оксидов, т. е. реагирует с кислотными гидроксидом и оксидом, образуя соответствующую соль — сульфат алюминия, тогда как в реакциях (б) они же проявляют свойства кислотных гидроксидов и оксидов, т. е. реагируют с основными гидроксидом и оксидом, образуя соль диоксоалюминат натрия NaAlO2. В первом случае элемент алюминий проявляет свойство металла и входит в состав электроположительной составляющей (Al3+), во втором — свойство неметалла и входит в состав электроотрицательной составляющей формулы соли (AlO2).

Элементы, проявляющие в соединениях металлические и неметаллические свойства, называют амфотерными, к ним относятся элементы Агрупп Периодической системы — Be, Al, Ga, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Po и др., а также большинство элементов Бгрупп — Cr, Mn, Fe, Zn, Cd, Au и др.

Амфотерные оксиды называют так же, как и основные, например:

BeO оксид бериллия FeO оксид железа (II).

Al2O3 оксид алюминия Fe2O3 оксид железа (III).

SnO оксид олова (II) MnO2 оксид марганца (IV).

SnO2 оксид олова (III) ZnO оксид цинка (II).

Амфотерные гидроксиды (если степень окисления превышает +2) могут находиться в орто или (и) метаформе. Примеры амфотерных гидроксидов:

Be (OH)2 гидроксид бериллия TiO (OH)2 дигидроксидоксид титана.

Al (OH)3 гидроксид алюминия Fe (OH)3 гидроксид железа (III).

AlO (OH) метагидроксид алюминия FeO (OH) метагидроксид железа Если амфотерному элементу в соединениях отвечает несколько степеней окисления, то амфотерность соответствующих оксидов и гидроксидов (а следовательно, и амфотерность самого элемента) будет выражена поразному. Для низких степеней окисления у гидроксидов и оксидов наблюдается преобладание основных свойств, поэтому он почти всегда входит в состав катионов. Для высоких степеней окисления, напротив, у гидроксидов и оксидов наблюдается преобладание кислотных свойств, а у самого элемента — неметаллических свойств, поэтому он почти всегда входит в состав анионов. Амфотерным гидроксидам с большим преобладанием кислотных свойств приписывают формулы и названия по образцу кислотных гидроксидов, например HMnO4 — марганцовая кислота.

Таким образом, деление элементов на металлы и неметаллы — условное; между элементами (Na, K, Ca, Ba и др.) с чисто металлическими свойствами и элементами (F, O, N, Cl, S, C и др.) с чисто неметаллическим свойствами существует большая группа элементов с амфотерными свойствами.