Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ

Типичные амфигены (кроме Ga) при сжигании на воздухе образуют оксиды BeO, Cr ₂O ₃, ZnO, Al ₂O ₃, GeO ₂, SnO ₂и РЬО; амфотерные оксиды Ga ₂O ₃, SnO и РЬO ₂получают другими способами.

Двойные оксидыобразованы либо атомами одного амфотерного элемента в разных степенях окисления, либо атомами двух разных (металлических, амфотерных) элементов, что и определяет их химические свойства. Примеры:

(Fe ^IIFe ₂ ^III)O ₄, (Рb ₂ ^IIPb ^IV)O ₄, (MgAl ₂)O ₄, (CaTi)O ₃.

Оксид железа образуется при сгорании железа на воздухе, оксид свинца – при слабом нагревании свинца в кислороде; оксиды двух разных металлов получают другими способами.

Несолеобразующие оксиды– оксиды неметаллов, не имеющие кислотных гидроксидов и не вступающие в реакции солеобразования (отличие от основных, кислотных и амфотерных оксидов), например: СО, NO, N ₂O, SiO, S ₂O.

Гидроксиды– соединения элементов (кроме фтора и кислорода) с гидроксогруппами О ^-IIН, могут содержать также кислород O ^-II. В гидроксидах степень окисления элемента всегда положительная (от +I до +VIII). Число гидроксогрупп от 1 до 6. Делятся по химическим свойствам:

Осн'oвные гидроксиды (основания)образованы элементами с металлическими свойствами.

Получаются по реакциям соответствующих основных оксидов с водой:

М ₂O + Н ₂O = 2МОН (М = Li, Na, К, Rb, Cs)

МО + Н ₂O = М(ОН) ₂ (М = Са, Sr, Ва)

Исключение: гидроксиды Mg(OH) ₂, Cu(OH) ₂и Ni(OH) ₂получают другими способами.

При нагревании реальная дегидратация (потеря воды) протекает для следующих гидроксидов:

2LiOH = Li ₂O + Н ₂O

М(ОН) ₂= МО + Н ₂O (М = Mg, Са, Sr, Ва, Cu, Ni)

Основные гидроксиды замещают свои гидроксогруппы на кислотные остатки с образованием солей, металлические элементы сохраняют свою степень окисления в катионах солей.

Хорошо растворимые в воде основные гидроксиды (NaOH, КОН, Са(ОН) ₂, Ва(ОН) ₂и др.) называют щелочами,так как именно с их помощью в растворе создается щелочная среда.

Кислотные гидроксиды (кислоты)образованы элементами с неметаллическими свойствами. Примеры:

При диссоциации в разбавленном водном растворе образуются катионы Н ⁺(точнее, Н ₃O ⁺) и следующие анионы, или кислотные остатки:

Кислоты можно получить по реакциям соответствующих кислотных оксидов с водой (ниже приведены реально протекающие реакции):

Cl ₂O + H ₂O = 2HClO

Е ₂O ₃+ Н ₂O = 2НЕO ₂(Е = N, As)

As ₂O ₃+ 3H ₂O = 2H ₃AsO ₃

EO ₂+ H ₂O = H ₂EO ₃(Е = С, Se)

E ₂O ₅+ H ₂O = 2HEO ₃(Е = N, Р, I)

E ₂O ₅+ 3H ₂O = 2H ₃EO ₄(E = P, As)

EO ₃+ H ₂O = H ₂EO ₄(E = S, Se, Cr)

E ₂O ₇+ H ₂O = 2HEO ₄(E = Cl, Mn)

Исключение: оксиду SO ₂в качестве кислотного гидроксида соответствует полигидрат SO ₂ nН ₂O («сернистая кислота H ₂SO ₃» не существует, но кислотные остатки HSO ₃ ^-и SO ₃ ^2-присутствуют в солях).

При нагревании некоторых кислот протекает реальная дегидратация и образуются соответствующие кислотные оксиды:

2HAsO ₂= As ₂O ₃+ H ₂O

H ₂EO ₃= EO ₂+ H ₂O (E = C, Si, Ge, Se)

2HIO ₃= I ₂O ₅+ H ₂O

2H ₃AsO ₄= As ₂O ₅+ H ₂O

H ₂SeO ₄= SeO ₃+ H ₂O

При замене (реальной и формальной) водорода кислот на металлы и амфигены образуются соли, кислотные остатки сохраняют в солях свой состав и заряд. Кислоты H ₂SO ₄и Н ₃РO ₄в разбавленном водном растворе реагируют с металлами и амфигенами, стоящими в ряду напряжений левее водорода, при этом образуются соответствующие соли и выделяется водород (кислота HNO ₃в такие реакции не вступает; ниже типичные металлы, кроме Mg, не указаны, так как они реагируют в подобных условиях с водой):

М + H ₂SO ₄(pasб.) = MSO ₄+ Н ₂^ (М = Be, Mg, Cr, Mn, Zn, Fe, Ni)

2M + 3H ₂SO ₄(paзб.) = M ₂(SO ₄) ₃+ 3H ₂^ (M = Al, Ga)

3M + 2Н ₃РO ₄(разб.) = M ₃(PO ₄) ₂V + 3H ₂^ (M = Mg, Fe, Zn)

В отличие от бескислородных кислот кислотные гидроксиды называют кислородсодержащими кислотами или оксокислотами.

Амфотерные гидроксидыобразованы элементами с амфотерными свойствами. Типичные амфотерные гидроксиды:

Be(OH) ₂Sn(OH) ₂Al(OH) ₃AlO(OH)

Zn(OH) ₂Pb(OH) ₂ Cr(OH) ₃CrO(OH)

He образуются из амфотерных оксидов и воды, но подвергаются реальной дегидратации и образуют амфотерные оксиды:

Исключение: для железа(III) известен только метагидроксид FeO(OH), «гидроксид железа(III) Fe(OH) ₃» не существует (не получен).

Амфотерные гидроксиды проявляют свойства основных и кислотных гидроксидов; образуют два вида солей, в которых амфотерный элемент входит в состав либо катионов солей, либо их анионов.

Для элементов, имеющих несколько степеней окисления, действует правило: чем выше степень окисления, тем более выражены кислотные свойства гидроксидов (и/или соответствующих оксидов).