Номер 2, страница 133 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Вопросы в начале параграфа. Параграф 28. Общий обзор металлических элементов Б-групп. Глава VI. Металлы - номер 2, страница 133.

Условие.

• Как изменяются свойства соединений металла с увеличением его степени окисления?

Решение.

Решение 2.

С увеличением степени окисления металла в его соединениях (оксидах и гидроксидах) происходит закономерное изменение их химических свойств. Металлические свойства самого элемента в соединениях ослабевают, а неметаллические (кислотные) — усиливаются. Это связано с тем, что с ростом положительного заряда иона металла (степени окисления) увеличивается его поляризующее действие на связь с кислородом, что приводит к увеличению ковалентности связи металл-кислород.

Общая схема изменения характера оксидов и соответствующих им гидроксидов с ростом степени окисления металла выглядит следующим образом:
Основный $ \rightarrow $ Амфотерный $ \rightarrow $ Кислотный

Низшие степени окисления (обычно +1, +2)
Соединения проявляют ярко выраженные основные свойства. Оксиды в этих степенях окисления являются основными, они реагируют с кислотами с образованием соли и воды. Соответствующие им гидроксиды являются основаниями.
Пример для хрома ($Cr$):
Оксид хрома(II) $CrO$ — основный оксид.
$CrO + 2HCl \rightarrow CrCl_2 + H_2O$
Гидроксид хрома(II) $Cr(OH)_2$ — основание.
$Cr(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CrCl_2 + 2H_2O$

Промежуточные степени окисления (обычно +3, +4)
Соединения проявляют амфотерные свойства, то есть способны реагировать как с кислотами, так и с сильными основаниями (щелочами).
Пример для хрома ($Cr$):
Оксид хрома(III) $Cr_2O_3$ — амфотерный оксид.
Реакция с кислотой: $Cr_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2CrCl_3 + 3H_2O$
Реакция со щелочью (при сплавлении): $Cr_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaCrO_2 + H_2O$
Гидроксид хрома(III) $Cr(OH)_3$ — амфотерный гидроксид.
Реакция с кислотой: $Cr(OH)_3 + 3HCl \rightarrow CrCl_3 + 3H_2O$
Реакция со щелочью: $Cr(OH)_3 + NaOH \rightarrow Na[Cr(OH)_4]$

Высшие степени окисления (обычно +5, +6, +7)
Соединения проявляют ярко выраженные кислотные свойства. Оксиды в высших степенях окисления являются кислотными. Они реагируют со щелочами с образованием соли и воды. Соответствующие им гидроксиды представляют собой кислоты (оксокислоты).
Пример для хрома ($Cr$):
Оксид хрома(VI) $CrO_3$ — кислотный оксид.
$CrO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2CrO_4 + H_2O$
Этому оксиду соответствуют две кислоты: хромовая ($H_2CrO_4$) и дихромовая ($H_2Cr_2O_7$).

Другой характерный пример — марганец ($Mn$):
$Mn^{+2}O$ — основный оксид, которому соответствует основание $Mn(OH)_2$.
$Mn^{+4}O_2$ — амфотерный оксид, которому соответствует амфотерный гидроксид $Mn(OH)_4$ (или $MnO_2 \cdot 2H_2O$).
$Mn^{+7}_2O_7$ — кислотный оксид, которому соответствует сильная марганцовая кислота $HMnO_4$.

Ответ: С увеличением степени окисления металла его оксиды и гидроксиды последовательно изменяют свои свойства от основных через амфотерные к кислотным. В низших степенях окисления (+1, +2) соединения проявляют основные свойства. В промежуточных степенях окисления (+3, +4) — амфотерные. В высших степенях окисления (+5, +6, +7) соединения проявляют кислотные свойства, а гидроксиды существуют в форме кислородсодержащих кислот.