Номер 7, страница 23 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

7. Расположите в порядке ослабления кислотных свойств оксиды, формулы которых: $SiO_2$, $P_2O_5$, $Al_2O_3$, $Na_2O$, $MgO$, $Cl_2O_7$. Обоснуйте полученный ряд. Запишите формулы гидроксидов, соответствующих этим оксидам. Как изменяется их кислотный характер в предложенном вами ряду?

Решение

Расположение оксидов в порядке ослабления кислотных свойств и его обоснование

Для определения характера оксидов и расположения их в ряд по ослаблению кислотных свойств необходимо рассмотреть положение элементов, их образующих, в Периодической системе Д.И. Менделеева. Все элементы (Na, Mg, Al, Si, P, Cl) находятся в одном, третьем периоде.

В периоде слева направо происходит усиление неметаллических свойств элементов, увеличение их электроотрицательности и степени окисления в высших оксидах. Это приводит к усилению кислотных свойств их высших оксидов и ослаблению основных. Соответственно, в ряду от хлора к натрию кислотные свойства оксидов будут ослабевать, а основные — усиливаться.

Таким образом, ряд оксидов в порядке ослабления их кислотных свойств выглядит следующим образом:

$Cl_2O_7$ (сильный кислотный оксид) → $P_2O_5$ (кислотный оксид) → $SiO_2$ (кислотный оксид) → $Al_2O_3$ (амфотерный оксид) → $MgO$ (основный оксид) → $Na_2O$ (сильный основный оксид).

Обоснование:

• $Cl_2O_7$ — оксид хлора(VII), типичного неметалла 17-й группы, проявляет ярко выраженные кислотные свойства.
• $P_2O_5$ — оксид фосфора(V), неметалла 15-й группы, также является кислотным, но кислотные свойства выражены слабее, чем у $Cl_2O_7$, так как фосфор менее электроотрицателен, чем хлор.
• $SiO_2$ — оксид кремния(IV), неметалла 14-й группы, является кислотным оксидом, но соответствующая ему кислота очень слабая.
• $Al_2O_3$ — оксид алюминия(III), элемента 13-й группы, находящегося на границе между металлами и неметаллами. Он проявляет амфотерные свойства, то есть реагирует и с кислотами, и с щелочами.
• $MgO$ — оксид магния(II), щелочноземельного металла 2-й группы, проявляет основные свойства.
• $Na_2O$ — оксид натрия(I), щелочного металла 1-й группы, проявляет ярко выраженные основные свойства, так как натрий является активным металлом.

Ответ: Ряд оксидов в порядке ослабления кислотных свойств: $Cl_2O_7$, $P_2O_5$, $SiO_2$, $Al_2O_3$, $MgO$, $Na_2O$. Ослабление кислотных свойств в этом ряду объясняется уменьшением неметаллических свойств и электроотрицательности соответствующего элемента в 3-м периоде при движении справа налево.

Формулы гидроксидов, соответствующих этим оксидам

Каждому оксиду соответствует определенный гидроксид (кислота или основание):

• $Cl_2O_7$ → $HClO_4$ (хлорная кислота)
• $P_2O_5$ → $H_3PO_4$ (ортофосфорная кислота)
• $SiO_2$ → $H_2SiO_3$ (кремниевая кислота)
• $Al_2O_3$ → $Al(OH)_3$ (гидроксид алюминия)
• $MgO$ → $Mg(OH)_2$ (гидроксид магния)
• $Na_2O$ → $NaOH$ (гидроксид натрия)

Ответ: $HClO_4$, $H_3PO_4$, $H_2SiO_3$, $Al(OH)_3$, $Mg(OH)_2$, $NaOH$.

Как изменяется их кислотный характер в предложенном вами ряду?

В ряду гидроксидов, соответствующем ряду оксидов с ослабевающими кислотными свойствами, также наблюдается ослабление кислотного характера и усиление основного характера.

Ряд гидроксидов: $HClO_4$ → $H_3PO_4$ → $H_2SiO_3$ → $Al(OH)_3$ → $Mg(OH)_2$ → $NaOH$.

Изменение свойств в этом ряду:

• $HClO_4$ — одна из самых сильных неорганических кислот.
• $H_3PO_4$ — кислота средней силы.
• $H_2SiO_3$ — очень слабая кислота.
• $Al(OH)_3$ — амфотерный гидроксид, проявляющий как слабые кислотные, так и слабые основные свойства.
• $Mg(OH)_2$ — слабое основание.
• $NaOH$ — сильное основание, щелочь.

Таким образом, происходит закономерный переход от сильной кислоты к сильному основанию.

Ответ: В предложенном ряду кислотный характер гидроксидов резко ослабевает, а основный характер усиливается, происходит переход от сильной кислоты ($HClO_4$) через кислоты убывающей силы, амфотерный гидроксид ($Al(OH)_3$) и слабое основание ($Mg(OH)_2$) к сильному основанию ($NaOH$).