Номер 13, страница 68 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Оксид кальция (негашёная известь) и оксид магния (жжёная магнезия) используются в производстве строительных материалов. Сравните свойства этих оксидов.

Оксид кальция ($CaO$, негашёная известь) и оксид магния ($MgO$, жжёная магнезия) являются оксидами металлов II группы главной подгруппы Периодической системы. Оба относятся к классу основных оксидов и представляют собой белые кристаллические тугоплавкие вещества. Несмотря на сходство, их свойства имеют существенные различия, обусловленные разным положением магния и кальция в Периодической системе.

Основное различие в химических свойствах заключается в их активности и основности. Кальций находится в 4-м периоде, а магний — в 3-м. В группе сверху вниз металлические свойства элементов и основный характер их оксидов и гидроксидов усиливаются. Поэтому оксид кальция является более сильным основным оксидом, чем оксид магния. Это ярко проявляется в их взаимодействии с водой. Оксид кальция бурно реагирует с водой, выделяя большое количество теплоты (экзотермическая реакция), этот процесс называют "гашением извести". В результате образуется сильное основание — гидроксид кальция $Ca(OH)_2$ (гашёная известь), который является щёлочью.

$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + Q$

Оксид магния, напротив, практически не взаимодействует с холодной водой. Реакция с образованием слабого нерастворимого в воде основания $Mg(OH)_2$ протекает очень медленно и только при нагревании (кипячении).

$MgO + H_2O \xrightarrow{t°} Mg(OH)_2$

Оба оксида реагируют с кислотами и кислотными оксидами с образованием солей. Однако из-за большей основности оксид кальция вступает в эти реакции значительно энергичнее, чем оксид магния.

$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$

$MgO + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2O$

$CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$ (протекает при обычных условиях)

$MgO + CO_2 \xrightarrow{t°} MgCO_3$ (требует нагревания)

Что касается физических свойств, оба вещества — белые твёрдые порошки. Важное различие наблюдается в температурах плавления. Оксид магния является более тугоплавким ($t_{пл} \approx 2852 \: ^\circ C$), чем оксид кальция ($t_{пл} \approx 2613 \: ^\circ C$). Это объясняется большей энергией кристаллической решётки $MgO$, так как ион $Mg^{2+}$ имеет меньший радиус по сравнению с ионом $Ca^{2+}$, что приводит к более сильному кулоновскому притяжению между ионами в кристалле.

Ответ:Оксид кальция ($CaO$) и оксид магния ($MgO$) — это основные оксиды металлов II группы, представляющие собой белые тугоплавкие вещества. Их ключевые отличия:
1. Химическая активность и основность: $CaO$ является более сильным основным оксидом и более химически активен, чем $MgO$, так как кальций расположен в Периодической системе ниже магния.
2. Взаимодействие с водой: $CaO$ энергично реагирует с водой с выделением тепла, образуя щёлочь $Ca(OH)_2$. $MgO$ с холодной водой практически не реагирует.
3. Температура плавления: $MgO$ более тугоплавок ($t_{пл} \approx 2852 \: ^\circ C$), чем $CaO$ ($t_{пл} \approx 2613 \: ^\circ C$), из-за большей энергии его кристаллической решётки.
4. Реакции с кислотами и кислотными оксидами: Оба оксида реагируют, но $CaO$ делает это значительно активнее, чем $MgO$.