Страница 103 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

А какие свойства проявляют оксиды неметаллов?

Оксиды неметаллов — это соединения неметаллов с кислородом. В зависимости от их способности образовывать соли при взаимодействии с кислотами или основаниями, их классифицируют на две основные группы, которые проявляют разные химические свойства.

Кислотные оксиды

Это наиболее распространенная группа оксидов неметаллов. Кислотными называют оксиды, которым соответствуют кислоты. Обычно в таких соединениях неметалл проявляет свою высшую или близкую к ней степень окисления (от +3 и выше).

Примеры: оксид углерода(IV) $CO_2$ (соответствует угольная кислота $H_2CO_3$), оксид серы(VI) $SO_3$ (серная кислота $H_2SO_4$), оксид фосфора(V) $P_2O_5$ (ортофосфорная кислота $H_3PO_4$), оксид азота(V) $N_2O_5$ (азотная кислота $HNO_3$).

Кислотные оксиды проявляют следующие химические свойства:

1. Взаимодействие с водой. Большинство кислотных оксидов (за исключением, например, оксида кремния(IV) $SiO_2$) реагируют с водой с образованием соответствующей кислоты.

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

2. Взаимодействие с основаниями. Кислотные оксиды реагируют с основаниями (в частности, со щелочами) с образованием соли и воды (реакция нейтрализации).

$CO_2 + 2KOH \rightarrow K_2CO_3 + H_2O$

3. Взаимодействие с основными оксидами. Кислотные оксиды вступают в реакцию с основными оксидами, образуя соль.

$P_2O_5 + 3CaO \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$

Несолеобразующие (безразличные) оксиды

Это оксиды неметаллов, которые не проявляют ни кислотных, ни основных свойств, то есть не взаимодействуют с кислотами и основаниями с образованием солей. В этих оксидах неметалл обычно находится в низкой степени окисления (+1, +2).

Примеры: оксид углерода(II) $CO$ (угарный газ), оксид азота(I) $N_2O$ (закись азота, "веселящий газ"), оксид азота(II) $NO$.

Эти оксиды химически малоактивны при обычных условиях. Они не реагируют с водой, кислотами и щелочами. Однако они могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях, часто при нагревании.

Например, оксид углерода(II) $CO$ является сильным восстановителем и используется в металлургии для получения металлов из руд:

$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t^\circ} 2Fe + 3CO_2$

Оксид азота(II) $NO$ может окисляться кислородом воздуха до кислотного оксида $NO_2$:

$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$

Ответ: Оксиды неметаллов проявляют преимущественно кислотные свойства, но также могут быть несолеобразующими. Кислотные оксиды (например, $CO_2, SO_2, SO_3, P_2O_5$) реагируют с основаниями и основными оксидами с образованием соли, а большинство из них также взаимодействует с водой, образуя кислоты. Несолеобразующие оксиды (например, $CO, NO, N_2O$) не образуют солей, не реагируют с кислотами и основаниями, но могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях.

Лабораторный опыт 18

Повторите эксперимент по распознаванию углекислого газа. Налейте в пробирку 2–3 мл известковой воды и пропускайте через неё с помощью стеклянной трубочки или соломинки для напитков выдыхаемый воздух (см. рис. 63). Что наблюдаете?

Соль и воду образуют и другие оксиды неметаллов или металлов с высоким значением валентности, например:

$SO_3 + 2NaOH = Na_2SO_4 + H_2O$

$CrO_3 + 2NaOH = Na_2CrO_4 + H_2O$

Что наблюдаете?

При пропускании выдыхаемого воздуха, содержащего углекислый газ ($CO_2$), через известковую воду (раствор гидроксида кальция $Ca(OH)_2$) наблюдается её помутнение. Прозрачный бесцветный раствор становится мутным, белёсым, так как в результате реакции образуется нерастворимое вещество белого цвета — карбонат кальция ($CaCO_3$). Данная реакция является качественной для обнаружения углекислого газа.

Происходящий химический процесс можно описать следующим уравнением реакции:

$CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O$

Стоит отметить, что если продолжать пропускать углекислый газ через раствор после помутнения, то осадок постепенно растворится, и раствор снова станет прозрачным. Это объясняется тем, что карбонат кальция в присутствии воды и избытка углекислого газа превращается в растворимую кислую соль — гидрокарбонат кальция ($Ca(HCO_3)_2$).

Уравнение этой реакции:

$CaCO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$

Ответ: Наблюдается помутнение известковой воды, так как образуется белый осадок карбоната кальция.