Оксиды

Оксидами называют сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород. Кислород в оксидах всегда имеет степень окисления -2.

Общая формула оксидов: ЭxOy, где Э — химический элемент, а x и y — индексы, которые показывают число атомов элемента и кислорода соответственно.

Оксиды бывают солеобразующими и несолеобразующими. Солеобразующие оксиды при взаимодействии с кислотами или основаниями образуют соли. Несолеобразующие не вступают в такие реакции, например, CO, SiO, N2O, NO.

Солеобразующие делятся на три группы:

• Основные оксиды: образованы металлами со степенью окисления +1 или +2 (Na2O, CaO, FeO). Основные оксиды взаимодействуют с кислотными оксидами и кислотами, образуя соли. Например, реакция оксида кальция с углекислым газом: CaO + CO2 = CaCO3.
• Кислотные оксиды: состоят из неметаллов (SO2, SO3, P2O5) или металлов со степенью окисления от +5 до +7 (Mn2O7, CrO3). Кислотные оксиды реагируют с основными оксидами и основаниями, образуя соли. Пример: реакция оксида серы (VI) с оксидом кальция: SO3 + CaO = CaSO4.
• Амфотерные оксиды: могут проявлять как основные, так и кислотные свойства. К ним относятся некоторые оксиды металлов (ZnO, Al2O3, BeO, SnO, PbO). Амфотерные оксиды могут реагировать и с кислотами, и с основаниями. Пример реакции оксида цинка с серной кислотой: ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O.

Номенклатура оксидов проста. Названия основных оксидов состоят из слова «оксид» и названия химического элемента в родительном падеже. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается в скобках. Например: оксид натрия Na2O, оксид марганца(IV) MnO2.

Названия кислотных оксидов также состоят из слова «оксид» и наименования химического элемента. При этом если элемент имеет максимальную степень окисления, то к его названию добавляется окончание «-ный» или «-овый». Например: диоксид углерода CO2, триоксид серы SO3.

Амфотерным оксидам соответствуют амфотерные гидроксиды, поэтому их названия образуются аналогичным образом: ZnO — оксид цинка, Al2O3 — оксид алюминия.

В природе оксиды встречаются повсеместно. Они входят в состав земной коры и горных пород, содержатся в воздухе и воде. Оксиды играют важную роль в жизни человека. Углекислый газ необходим для фотосинтеза растений, вода участвует во всех жизненных процессах, а песок и глина используются в строительстве.

Вопросы для самоконтроля:

1. Что такое оксиды?
2. Какие виды оксидов существуют?
3. Как образуются основные, кислотные и амфотерные оксиды?
4. Как называются оксиды разных химических элементов?
5. Где встречаются оксиды и какую роль они играют в природе и жизни человека?

Примеры заданий:

1. Напишите формулы оксидов следующих химических элементов: магния, кремния, азота, хлора, железа (III), меди (II).
2. Назовите следующие оксиды: Na2O, SO2, Al2O3, Mn2O7.
3. Приведите примеры природных оксидов и расскажите об их роли в окружающей среде.

Решение:

1. Формулы оксидов: MgO (оксид магния), SiO2 (диоксид кремния), N2O (монооксид азота), Cl2O7 (гептаоксид дихлора), Fe2O3 (оксид железа (III)), CuO (оксид меди (II)).
2. Na2O — оксид натрия, SO2 — диоксид серы, Al2O3 — оксид алюминия, Mn2O7 — гептаоксид марганца.
3. Примеры природных оксидов: вода (H2O), углекислый газ (CO2), песок (SiO2), глина (Al2O3 2SiO2 2H2O). Эти соединения играют важную роль в формировании земной коры, климата, жизни растений и животных.