Номер 4, страница 179 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 38. Общая характеристика оксидов неметаллов и кислородсодержащих кислот. Глава VII. Неметаллы - номер 4, страница 179.

Условие.

4. Каким образом можно доказать, что оксид кремния(IV), который не растворяется в воде, принадлежит к числу кислотных оксидов?

Решение.

Решение 2.

Решение

Оксид кремния(IV) ($SiO_2$) относят к кислотным оксидам, несмотря на его нерастворимость в воде. Классификация оксидов основана на их химических свойствах, в частности, на их способности реагировать с веществами, проявляющими противоположные свойства (с основаниями или кислотами).

Доказать кислотный характер оксида кремния(IV) можно, продемонстрировав его взаимодействие с основаниями или основными оксидами. Эти реакции являются типичными для кислотных оксидов.

1. Реакция со щелочами. Кислотные оксиды реагируют с растворами или расплавами щелочей с образованием соли и воды. Оксид кремния(IV) реагирует при сплавлении с твёрдыми щелочами или с их концентрированными растворами при нагревании. Например, реакция с гидроксидом натрия ($NaOH$):

$SiO_2 + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2SiO_3 + H_2O$

В результате реакции образуется соль — силикат натрия ($Na_2SiO_3$) и вода. Эта реакция подтверждает кислотные свойства $SiO_2$, так как он реагирует с основанием.

2. Реакция с основными оксидами. Кислотные оксиды взаимодействуют при нагревании (сплавлении) с основными оксидами, образуя соли. Оксид кремния(IV) вступает в такие реакции, например, с оксидом кальция ($CaO$):

$SiO_2 + CaO \xrightarrow{t} CaSiO_3$

В данной реакции образуется соль — силикат кальция ($CaSiO_3$). Этот процесс является основой производства стекла и цемента и служит еще одним доказательством кислотного характера оксида кремния(IV).

Тот факт, что оксид кремния(IV) не реагирует с водой, объясняется его атомной кристаллической решеткой, которая обладает очень высокой прочностью. Для разрыва связей $Si-O$ требуется много энергии, поэтому реакция с водой в обычных условиях не идет.

Ответ: Чтобы доказать, что оксид кремния(IV) является кислотным, необходимо провести его реакцию со щелочью или основным оксидом. Например, при сплавлении оксида кремния(IV) с гидроксидом натрия ($SiO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2O$) или с оксидом кальция ($SiO_2 + CaO \rightarrow CaSiO_3$) образуются соли — силикаты. Способность реагировать с основаниями и основными оксидами с образованием солей является ключевой характеристикой кислотных оксидов.