Страница 156 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Повторите классификацию оксидов и гидроксидов.

Какие химические свойства характерны для оснований?

Повторите классификацию оксидов и гидроксидов.

Оксиды и гидроксиды являются важными классами неорганических соединений. Их классифицируют на основе их химических свойств, в частности, их способности реагировать с кислотами и основаниями.

Классификация оксидов

Оксиды — это бинарные соединения химических элементов с кислородом в степени окисления -2. Их делят на две большие группы: солеобразующие и несолеобразующие.

• Солеобразующие оксиды — это оксиды, которые при химических реакциях образуют соли. Они, в свою очередь, делятся на три подгруппы:
  • Основные оксиды: оксиды металлов со степенью окисления +1 или +2 (кроме оксидов-исключений, таких как $ZnO$, $BeO$, $PbO$). Они реагируют с кислотами с образованием соли и воды. Примеры: оксид натрия $Na_2O$, оксид кальция $CaO$, оксид меди(II) $CuO$.
  • Кислотные оксиды: оксиды неметаллов (например, $SO_3$, $P_2O_5$, $CO_2$) и металлов с высокой степенью окисления (обычно +5 и выше, например, $CrO_3$, $Mn_2O_7$). Они реагируют с основаниями с образованием соли и воды.
  • Амфотерные оксиды: оксиды металлов, которые проявляют как основные, так и кислотные свойства, то есть реагируют и с кислотами, и со щелочами. Как правило, это оксиды металлов со степенью окисления +3, +4, а также исключения со степенью окисления +2 ($ZnO$, $BeO$, $PbO$, $SnO$). Примеры: оксид алюминия $Al_2O_3$, оксид цинка $ZnO$.
• Несолеобразующие (безразличные) оксиды — это оксиды, которые не проявляют ни основных, ни кислотных свойств и не образуют солей. Их немного. Примеры: оксид углерода(II) $CO$, оксид азота(I) $N_2O$, оксид азота(II) $NO$.

Классификация гидроксидов

Гидроксиды — это сложные вещества, в состав которых входят атомы металла (или аммонийный катион $NH_4^+$) или кислотообразующего элемента, связанные с одной или несколькими гидроксогруппами ($-OH$). По своим свойствам они делятся на три группы:

• Основания (основные гидроксиды) — гидроксиды, образованные металлами. Они способны реагировать с кислотами, образуя соль и воду.
  • Щёлочи (растворимые основания): гидроксиды щелочных (Li, Na, K...) и щёлочноземельных (Ca, Sr, Ba) металлов. Они хорошо растворимы в воде. Примеры: гидроксид натрия $NaOH$, гидроксид калия $KOH$, гидроксид бария $Ba(OH)_2$.
  • Нерастворимые основания: гидроксиды большинства других металлов. Они практически не растворяются в воде. Примеры: гидроксид меди(II) $Cu(OH)_2$, гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$.
• Кислоты (кислородсодержащие кислоты) — это гидроксиды, в которых гидроксогруппа связана с атомом неметалла или металла в высокой степени окисления. В водных растворах они диссоциируют с образованием катионов водорода $H^+$. Примеры: серная кислота $H_2SO_4$ (структурная формула $SO_2(OH)_2$), фосфорная кислота $H_3PO_4$ (структурная формула $PO(OH)_3$).
• Амфотерные гидроксиды — гидроксиды, которые проявляют двойственные свойства: реагируют и с кислотами (как основания), и со щелочами (как кислоты). Примеры: гидроксид алюминия $Al(OH)_3$, гидроксид цинка $Zn(OH)_2$.

Ответ: Оксиды классифицируют на солеобразующие (основные, кислотные, амфотерные) и несолеобразующие. Гидроксиды классифицируют по их химическим свойствам на основания (растворимые – щёлочи, и нерастворимые), кислородсодержащие кислоты и амфотерные гидроксиды.

Какие химические свойства характерны для оснований?

Основания (гидроксиды металлов) обладают рядом характерных химических свойств. Эти свойства могут различаться для растворимых оснований (щелочей) и нерастворимых.

1. Действие на индикаторы (только для щелочей). Растворы щелочей изменяют окраску индикаторов: лакмус становится синим, фенолфталеин – малиновым, метиловый оранжевый – желтым.

2. Реакция с кислотами (реакция нейтрализации). Это общее свойство для всех оснований (как растворимых, так и нерастворимых). Основание реагирует с кислотой с образованием соли и воды.
   Пример (щёлочь): $KOH + HNO_3 \rightarrow KNO_3 + H_2O$
   Пример (нерастворимое основание): $Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$

3. Реакция с кислотными оксидами (характерно для щелочей). Щёлочи реагируют с оксидами неметаллов, образуя соль и воду.
   Пример: $2NaOH + SO_3 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O$

4. Реакция с растворами солей (характерно для щелочей). Щёлочь вступает в реакцию с растворимой солью, если в результате образуется нерастворимое основание или нерастворимая соль (выпадает осадок).
   Пример: $Ba(OH)_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaOH$

5. Термическое разложение (характерно для нерастворимых оснований). При нагревании нерастворимые основания разлагаются на соответствующий оксид и воду. Щёлочи (кроме $LiOH$) термически устойчивы.
   Пример: $Fe(OH)_3 \xrightarrow{t} Fe_2O_3 + 3H_2O$

6. Реакция с амфотерными оксидами и гидроксидами (характерно для щелочей). Щёлочи реагируют с амфотерными соединениями с образованием комплексных солей (в растворе) или средних солей (при сплавлении).
   Пример (в растворе): $2KOH + Zn(OH)_2 \rightarrow K_2[Zn(OH)_4]$ (тетрагидроксоцинкат калия)

Ответ: Для оснований характерны следующие химические свойства: реакция с кислотами (нейтрализация); для щелочей – изменение цвета индикаторов, реакции с кислотными оксидами, солями и амфотерными соединениями; для нерастворимых оснований – термическое разложение на оксид и воду.