Страница 87 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

1. Оксиды — это ____________________________________

1. Оксиды — это сложные вещества (бинарные соединения), состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород в степени окисления -2, соединённый с другим, как правило, менее электроотрицательным элементом.

Общая формула оксидов — $Э_xO_y$, где Э — химический элемент, а x и y — стехиометрические индексы.

В зависимости от способности образовывать соли (т.е. от химических свойств), оксиды классифицируют на солеобразующие и несолеобразующие.

Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на три группы:

• Основные оксиды: Это оксиды металлов с низкой степенью окисления (обычно +1 или +2). Они реагируют с кислотами, образуя соль и воду, и не реагируют со щелочами. Примеры: оксид натрия $Na_2O$, оксид кальция $CaO$, оксид меди(II) $CuO$.
  Пример реакции: $CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$
• Кислотные оксиды: Это оксиды неметаллов или металлов с высокой степенью окисления (обычно от +4 до +7). Они реагируют со щелочами, образуя соль и воду. Многим кислотным оксидам соответствуют определённые кислоты. Примеры: диоксид углерода $CO_2$ (ему соответствует угольная кислота $H_2CO_3$), оксид серы(VI) $SO_3$ (серная кислота $H_2SO_4$), оксид фосфора(V) $P_2O_5$ (ортофосфорная кислота $H_3PO_4$).
  Пример реакции: $CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$
• Амфотерные оксиды: Это оксиды металлов с промежуточной степенью окисления (обычно +3, +4, а также оксиды $ZnO$, $BeO$, $PbO$, $SnO$). Они проявляют двойственные свойства: реагируют как с кислотами, так и с основаниями (щелочами), образуя соли. Примеры: оксид алюминия $Al_2O_3$, оксид цинка $ZnO$, оксид бериллия $BeO$.
  Примеры реакций:
  С кислотой: $ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O$
  Со щелочью (в растворе): $ZnO + 2NaOH + H_2O \rightarrow Na_2[Zn(OH)_4]$ (тетрагидроксоцинкат натрия)

Несолеобразующие (безразличные) оксиды: Это оксиды, которые не проявляют ни кислотных, ни основных свойств и не образуют солей. Их немного. Примеры: оксид углерода(II) $CO$, оксид азота(I) $N_2O$, оксид азота(II) $NO$.

Важно отличать оксиды от других соединений элементов с кислородом, в которых кислород имеет другую степень окисления, например, от пероксидов (степень окисления кислорода -1, например, $H_2O_2$), надпероксидов (степень окисления -1/2, например, $KO_2$) или озонидов (степень окисления -1/3, например, $KO_3$).

Ответ: Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород в степени окисления -2.

2. Оформите схему «Классификация оксидов».

Оксиды

Им соответствуют гидроксиды

Примеры

$1) \text{____} \rightarrow \text{NaOH}$

$2) \text{____} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2$

$3) \text{MgO} \rightarrow \text{Mg(OH)}_2$

$4) \text{____} \rightarrow \text{Fe(OH)}_3$

$1) \text{SO}_2 \rightarrow \text{____}$

$2) \text{____} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4$

$3) \text{____} \rightarrow \text{H}_2\text{SiO}_3$

$4) \text{P}_2\text{O}_5 \rightarrow \text{____}$

Данная схема иллюстрирует классификацию оксидов на солеобразующие и несолеобразующие. Солеобразующие оксиды, в свою очередь, делятся на основные, кислотные и амфотерные. В представленной схеме солеобразующие оксиды разделены на две большие группы, которым соответствуют определённые классы гидроксидов.

Заполнение схемы «Классификация оксидов»

Анализ примеров показывает, что левая ветвь посвящена основным оксидам и основаниям, а правая — кислотным оксидам и кислотам.

• Левая ветвь, верхний блок: Основные оксиды

• Левая ветвь, нижний блок: Основания

• Правая ветвь, верхний блок: Кислотные оксиды

• Правая ветвь, нижний блок: Кислоты

Решение для примеров

Ниже представлено решение для каждого из пропусков в разделе «Примеры».

1) В левом столбце пропущен оксид, соответствующий гидроксиду натрия ($NaOH$). Гидроксид натрия является основанием, ему соответствует основной оксид натрия. Степень окисления натрия +1, кислорода -2. Формула оксида — $Na_2O$.

Ответ: $Na_2O$

2) В левом столбце пропущен оксид, соответствующий гидроксиду кальция ($Ca(OH)_2$). Это основание, которому соответствует основной оксид кальция. Степень окисления кальция +2, кислорода -2. Формула оксида — $CaO$.

Ответ: $CaO$

3) В левом столбце соответствие оксида магния ($MgO$) гидроксиду магния ($Mg(OH)_2$) дано в качестве примера.

4) В левом столбце пропущен оксид, соответствующий гидроксиду железа(III) ($Fe(OH)_3$). В этом основании железо имеет степень окисления +3. Соответствующий оксид — оксид железа(III). Формула оксида — $Fe_2O_3$.

Ответ: $Fe_2O_3$

1) В правом столбце пропущена кислота, соответствующая оксиду серы(IV) ($SO_2$). Этот кислотный оксид при реакции с водой образует сернистую кислоту. Формула кислоты — $H_2SO_3$.

Ответ: $H_2SO_3$

2) В правом столбце пропущен оксид, соответствующий серной кислоте ($H_2SO_4$). В этой кислоте сера имеет степень окисления +6. Следовательно, ей соответствует оксид серы(VI). Формула оксида — $SO_3$.

Ответ: $SO_3$

3) В правом столбце пропущен оксид, соответствующий кремниевой кислоте ($H_2SiO_3$). В этой кислоте кремний имеет степень окисления +4. Ей соответствует оксид кремния(IV). Формула оксида — $SiO_2$.

Ответ: $SiO_2$

4) В правом столбце пропущена кислота, соответствующая оксиду фосфора(V) ($P_2O_5$). Этому кислотному оксиду соответствует ортофосфорная кислота. Формула кислоты — $H_3PO_4$.

Ответ: $H_3PO_4$

3. Основные оксиды взаимодействуют:

1) с $H_2O$, образуя щёлочи (но не нерастворимые основания!)

$K_2O + H_2O = $

$BaO + H_2O = $

но $CuO + H_2O \ne $

2) с кислотами, образуя соль и воду

$CuO + H_2SO_4 = $

$Na_2O + HNO_3 = $

1) с H₂O, образуя щёлочи (но не нерастворимые основания!)

Реакция оксида калия с водой: оксид калия ($K_2O$) — это оксид щелочного металла, который при взаимодействии с водой ($H_2O$) образует соответствующую щёлочь — гидроксид калия ($KOH$). Для баланса атомов калия в левой и правой частях уравнения необходимо поставить коэффициент 2 перед гидроксидом калия. Получаем сбалансированное уравнение: $K_2O + H_2O = 2KOH$.

Ответ: $K_2O + H_2O = 2KOH$

Реакция оксида бария с водой: оксид бария ($BaO$) — это оксид щёлочноземельного металла, который реагирует с водой ($H_2O$) с образованием щёлочи — гидроксида бария ($Ba(OH)_2$). Данное химическое уравнение уже сбалансировано, и расстановка коэффициентов не требуется: $BaO + H_2O = Ba(OH)_2$.

Ответ: $BaO + H_2O = Ba(OH)_2$

2) с кислотами, образуя соль и воду

Реакция оксида меди(II) с серной кислотой: основный оксид меди(II) ($CuO$) вступает в реакцию нейтрализации с серной кислотой ($H_2SO_4$). В результате этой реакции обмена образуются соль сульфат меди(II) ($CuSO_4$) и вода ($H_2O$). Уравнение изначально сбалансировано: $CuO + H_2SO_4 = CuSO_4 + H_2O$.

Ответ: $CuO + H_2SO_4 = CuSO_4 + H_2O$

Реакция оксида натрия с азотной кислотой: основный оксид натрия ($Na_2O$) реагирует с азотной кислотой ($HNO_3$) с образованием соли нитрата натрия ($NaNO_3$) и воды ($H_2O$). Для уравнивания сначала ставим коэффициент 2 перед $NaNO_3$ для баланса атомов натрия, а затем ставим коэффициент 2 перед $HNO_3$ для баланса атомов азота и водорода. Сбалансированное уравнение выглядит так: $Na_2O + 2HNO_3 = 2NaNO_3 + H_2O$.

Ответ: $Na_2O + 2HNO_3 = 2NaNO_3 + H_2O$