ibrain.kz
RUKZ
Предыдущая тема|Следующая: Водород, кислоты и соли. Получение водорода, ряд активности металлов
Химия · 8 класс2 четвертьТема 3Лабораторная работаГОСО РК 2026Базовый

Кислород и оксиды. Получение, свойства и классификация оксидов

Кислород и оксиды. Получение, свойства и классификация оксидов

Время изучения~75 минтеория + практика
Разделы темы5 разд.пошаговый разбор
Тест темы3 вопр.с мгновенным ответом
СОР / СОЧ2 четвертьдескрипторы ГОСО
Раздел 1 из 5
1

Понятие и классификация оксидов

Оксиды — это сложные бинарные неорганические соединения, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород в степени окисления -2.

По химическому характеру все оксиды делят на две большие группы:

1. Несолеобразующие (безразличные) оксиды — не реагируют ни с кислотами, ни со щелочами с образованием солей: CO, NO, N₂O, SiO.

2. Солеобразующие оксиды:

• Основные оксиды — оксиды металлов в низких степенях окисления (+1, +2): Na₂O, K₂O, CaO, BaO, FeO. Им соответствуют основания.

• Кислотные оксиды (ангидриды кислот) — оксиды неметаллов (SO₂, SO₃, CO₂, P₂O₅) и металлов в высоких степенях окисления (+5, +6, +7: CrO₃, Mn₂O₇). Им соответствуют кислоты.

• Амфотерные оксиды — проявляют двойственные свойства, реагируя и с кислотами, и со щелочами: ZnO, Al₂O₃, BeO, Fe₂O₃, Cr₂O₃.

Схема: Классификация оксидов и их химические свойства

Анимированная модель
1. Окислительная зона (~1500 °C)2. Светящаяся зона (~500 °C)3. Темная зона (~300 °C)Пробирка в лапке штативаПриемник газаГорелка / Спиртовка
Основные оксиды (Na₂O, CaO), кислотные оксиды (SO₃, P₂O₅), амфотерные оксиды (Al₂O₃, ZnO), несолеобразующие (CO, NO).
Класс неорганики

Оксид

Бинарное соединение с кислородом состава ЭₓOᵧ, где степень окисления кислорода равна -2.
Двойственный характер

Амфотерность

Способность соединения проявлять как основные, так и кислотные свойства в зависимости от реагента.

Исключение степени окисления

Пероксиды (Na₂O₂, H₂O₂), где степень окисления кислорода -1, и дифторид кислорода OF₂ (+2) формально к оксидам не относятся.

Шаг 1
Определение степени окисления
Рассчитать степень окисления элемента, связанного с кислородом.
Шаг 2
Идентификация природы элемента
Определить, металл это или неметалл.
Шаг 3
Классификация оксида
Отнести к основным, кислотным, амфотерным или несолеобразующим.
Степени окисления и тип оксида металла
Ме+1,+2→Основный;Ме+3,+4→Амфотерный;Ме+5,+6,+7→Кислотный\text{Ме}^{+1, +2} \to \text{Основный};\quad \text{Ме}^{+3, +4} \to \text{Амфотерный};\quad \text{Ме}^{+5, +6, +7} \to \text{Кислотный}
Например, у марганца: MnO (основный) -> MnO₂ (амфотерный) -> Mn₂O₇ (кислотный ангидрид HMnO₄).
Раздел 2 из 5
2

Химические свойства основных и кислотных оксидов

Химические свойства оксидов определяются их природой:

1. Основные оксиды реагируют:

• С водой (только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов) с образованием растворимых оснований (щелочей): CaO + H₂O → Ca(OH)₂;

• С кислотами с образованием соли и воды: CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O;

• С кислотными оксидами с образованием соли: Na₂O + CO₂ → Na₂CO₃.

2. Кислотные оксиды реагируют:

• С водой с образованием растворимых кислот (кроме нерастворимого песка SiO₂): SO₃ + H₂O → H₂SO₄, P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄;

• Со щелочами с образованием соли и воды: CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O;

• С основными оксидами с образованием соли: CaO + SiO₂ → CaSiO₃ (шлакообразование при выплавке чугуна).

Свойства основных оксидов

Взаимодействие с кислотами

Основный оксид + Кислота = Соль + Вода (растворение черного порошка CuO в кислоте).
Свойства кислотных оксидов

Нейтрализация щелочей

Кислотный оксид + Основание = Соль + Вода (связывание CO₂ раствором известковой воды).

Нерастворимый ангидрид

Диоксид кремния SiO₂ (кварц, речной песок) с водой не реагирует, но растворяется в расплавах щелочей и плавиковой кислоте HF.

Шаг 1
Определение пары оксидов
Выяснить, являются ли оксиды противоположными по характеру (основный + кислотный).
Шаг 2
Составление формулы соли
Катион взять от основного оксида, кислотный остаток — от соответствующей кислоты.
Шаг 3
Уравнивание реакции
Проверить коэффициенты по закону сохранения массы.
Взаимодействие противоположных оксидов
Основный оксид+Кислотный оксид→t∘Соль\text{Основный оксид} + \text{Кислотный оксид} \xrightarrow{t^{\circ}} \text{Соль}
Например: BaO + SO₃ -> BaSO₄ (прямое образование соли без участия воды).
Раздел 3 из 5
3

Амфотерные оксиды и их двойственная реакционная способность

Амфотерные оксиды (ZnO, Al₂O₃, Cr₂O₃, BeO) обладают уникальной химической спецификой: в кислой среде они ведут себя как типичные основные оксиды, а в присутствии сильных щелочей — как кислотные ангидриды.

1. Реакция с кислотами (проявление основных свойств):

ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O,

Al₂O₃ + 6HNO₃ → 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O.

2. Реакция со щелочами (проявление кислотных свойств):

• При сплавлении твердых веществ образуются безводные соли (цинкаты, алюминаты):

ZnO + 2NaOH(тв) → Na₂ZnO₂ (цинкат натрия) + H₂O↑,

Al₂O₃ + 2NaOH(тв) → 2NaAlO₂ (метаалюминат натрия) + H₂O↑.

• В водных растворах щелочей образуются растворимые гидроксокомплексы:

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] (тетрагидроксоцинкат натрия),

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄] (тетрагидроксоалюминат натрия).

Двойственная природа

Цинкаты и алюминаты

Соли, в которых металлы Zn или Al входят в состав кислотного аниона: [ZnO₂]²⁻ или [AlO₂]⁻.
Комплексные соединения

Гидроксокомплексы

Растворимые координационные соли, устойчивые в сильнощелочных водных средах.

Качественный признак амфотерности

Амфотерные оксиды и гидроксиды полностью растворяются как в соляной кислоте, так и в избытке едкого натра NaOH.

Шаг 1
Идентификация амфотерного оксида
Проверить, содержит ли оксид металл со степенью окисления +2 (Zn, Be) или +3 (Al, Cr, Fe).
Шаг 2
Выбор второго реагента
Если реагент кислота — продукт обычная соль металла; если щелочь — комплексная соль или алюминат.
Шаг 3
Запись продуктов
Составить формулу соли и уравнять коэффициенты.
Сплавление амфотерного оксида со щелочью
ZnO+2NaOH→t∘Na2ZnO2+H2O↑\text{ZnO} + 2\text{NaOH} \xrightarrow{t^{\circ}} \text{Na}_2\text{ZnO}_2 + \text{H}_2\text{O}\uparrow
Оксид цинка выступает в роли кислотного ангидрида цинковой кислоты H₂ZnO₂.
Раздел 4 из 5
4

Алгоритм определения химического характера оксида и написания уравнений

Классификация оксида и прогноз реакционной способности:

Шаг 1
Определение степени окисления элемента
Определить с.о. элемента с кислородом: Э⁺¹..⁺² (металлы) — основные; Э⁺⁵..⁺⁷ (неметаллы и d-металлы) — кислотные; Э⁺³..⁺⁴ (Al, Zn, Be, Cr⁺³, Fe⁺³) — амфотерные.
Шаг 2
Проверка растворимости гидроксида в воде
С водой реагируют только те оксиды, которым соответствуют растворимые гидроксиды: щелочи (Na₂O, CaO, BaO) или растворимые кислоты (SO₃, P₂O₅, N₂O₅). Оксиды CuO, Fe₂O₃, SiO₂ с водой НЕ реагируют!
Шаг 3
Составление уравнения с противоположным классом
Основный оксид + Кислота → Соль + Вода (CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O); Кислотный оксид + Щелочь → Соль + Вода (CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O).
Раздел 5 из 5
5

Ловушки ЕНТ: Несолеобразующие оксиды и свойства амфотерных оксидов

Типовые ловушки ЕНТ:

1. Несолеобразующие оксиды (индифферентные):

Их всего 4 в школьном курсе: CO, NO, N₂O, SiO. Они НЕ реагируют с кислотами, щелочами и водой при обычных условиях и не образуют солей!

2. Амфотерные оксиды (ZnO, Al₂O₃, BeO, Cr₂O₃):

• В растворах щелочей образуют гидроксокомплексы:

ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] (тетрагидроксоцинкат натрия);

• При сплавлении с твердыми щелочами образуют безводные соли:

ZnO + 2NaOH(тв) —(t)→ Na₂ZnO₂ + H₂O (цинкат натрия).

Al₂O₃ + 2NaOH(тв) —(t)→ 2NaAlO₂ + H₂O (алюминат натрия).

Сплавление против раствора для амфотерных оксидов

В растворе щелочи — комплексная соль с квадратными скобками [Al(OH)₄]⁻. При твердофазном сплавлении — средняя соль NaAlO₂ или Na₂ZnO₂!

Ваш прогресс по теме25%
Оглавление урока
Шпаргалка формул8 класс
Количество вещества через массу:
n=m/Mn = m / M[моль]
Число структурных частиц:
N=n⋅NAN = n \cdot N_A[частиц]
Молярный объем газов при н.у.:
V=n⋅VmV = n \cdot V_m[л]
Относительная плотность газов:
DB(A)=M(A)/M(B)D_B(A) = M(A) / M(B)
Следующая тема

Водород, кислоты и соли. Получение водорода, ряд активности металлов

Перейти к теме →