Вопрос ?, страница 102 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 23. Оксиды, их классификация и химические свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - страница 102.

А какие ещё свойства проявляют оксиды металлов?

Оксиды металлов, в зависимости от природы металла и его степени окисления, проявляют различные химические свойства. Их можно разделить на несколько основных групп: основные, амфотерные и кислотные. Также они могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях.

Основные оксиды

Это оксиды, которым соответствуют основания. Их образуют, как правило, щелочные ($Li_2O$, $Na_2O$, $K_2O$) и щелочноземельные ($MgO$, $CaO$, $BaO$) металлы, а также переходные металлы в низших степенях окисления (например, $CuO$, $FeO$).

Основные свойства:

• Взаимодействуют с кислотами с образованием соли и воды (реакция нейтрализации):
  $CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
  $CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$
• Взаимодействуют с кислотными оксидами с образованием соли:
  $Na_2O + SO_3 \rightarrow Na_2SO_4$
  $CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$
• Оксиды щелочных и некоторых щелочноземельных металлов (кроме BeO и MgO) реагируют с водой, образуя щёлочи (растворимые основания):
  $K_2O + H_2O \rightarrow 2KOH$
  $BaO + H_2O \rightarrow Ba(OH)_2$

Ответ: Основные оксиды металлов реагируют с кислотами и кислотными оксидами, а наиболее активные из них — и с водой, образуя основания (щёлочи).

Амфотерные оксиды

Эти оксиды проявляют двойственные свойства: в зависимости от условий они могут вести себя и как основные, и как кислотные оксиды. Их образуют металлы с промежуточной электроотрицательностью, например, $BeO$, $Al_2O_3$, $ZnO$, $SnO$, $PbO$, $Cr_2O_3$.

Амфотерные свойства:

• Реагируют с сильными кислотами (проявляя основные свойства) с образованием соли и воды:
  $ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O$
  $Al_2O_3 + 6HNO_3 \rightarrow 2Al(NO_3)_3 + 3H_2O$
• Реагируют с сильными основаниями (щёлочами), проявляя кислотные свойства. При сплавлении образуется соль и вода, а в растворе — комплексная соль:
  Сплавление: $Al_2O_3 + 2NaOH \xrightarrow{t} 2NaAlO_2 \text{ (алюминат натрия)} + H_2O$
  В растворе: $Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] \text{ (тетрагидроксоалюминат натрия)}$
• Могут реагировать как с кислотными, так и с основными оксидами при сплавлении:
  $ZnO + SO_3 \rightarrow ZnSO_4$
  $ZnO + Na_2O \xrightarrow{t} Na_2ZnO_2 \text{ (цинкат натрия)}$

Ответ: Амфотерные оксиды металлов вступают в реакции как с кислотами (и кислотными оксидами), так и с основаниями (и основными оксидами), образуя соли.

Кислотные оксиды

Такие оксиды образуют металлы в высоких степенях окисления (обычно от +5 до +7), например, хром(VI) в $CrO_3$, марганец(VII) в $Mn_2O_7$, ванадий(V) в $V_2O_5$. Этим оксидам соответствуют кислоты.

Кислотные свойства:

• Взаимодействуют с основаниями (щёлочами) с образованием соли и воды:
  $CrO_3 + 2KOH \rightarrow K_2CrO_4 + H_2O$
  $Mn_2O_7 + 2NaOH \rightarrow 2NaMnO_4 + H_2O$
• Взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли:
  $CrO_3 + CaO \rightarrow CaCrO_4$
• Реагируют с водой с образованием соответствующих кислот:
  $Mn_2O_7 + H_2O \rightarrow 2HMnO_4 \text{ (марганцовая кислота)}$
  $CrO_3 + H_2O \rightarrow H_2CrO_4 \text{ (хромовая кислота)}$

Ответ: Кислотные оксиды металлов (в высоких степенях окисления) реагируют с основаниями и основными оксидами, а также с водой с образованием кислот.

Окислительно-восстановительные свойства

Оксиды металлов активно участвуют в окислительно-восстановительных реакциях (ОВР), где они могут быть как окислителями, так и восстановителями.

• В качестве окислителей. Металл в оксиде понижает свою степень окисления. Это свойство широко используется в металлургии для получения чистых металлов. Восстановителями могут выступать водород, углерод, угарный газ, более активные металлы (алюмотермия, магниетермия).
  $Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2$
  $CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O$
  $Cr_2O_3 + 2Al \xrightarrow{t} 2Cr + Al_2O_3$
• В качестве восстановителей. Металл в оксиде повышает свою степень окисления. Это характерно для оксидов металлов в низших или промежуточных степенях окисления.
  $4FeO + O_2 \xrightarrow{t} 2Fe_2O_3$
  $2Cr_2O_3 + 8NaOH + 3O_2 \rightarrow 4Na_2CrO_4 + 4H_2O$

Ответ: Оксиды металлов могут выступать в роли окислителей (при этом металл восстанавливается до простого вещества или более низкой степени окисления) или в роли восстановителей (при этом металл окисляется до более высокой степени окисления).