Свойства оксидов

1. Классификация оксидов

Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2.

Оксиды делятся на две большие группы:

• Солеобразующие: при взаимодействии с кислотами или основаниями образуют соли.
  • Основные оксиды: оксиды металлов с валентностью I, II (кроме Zn, Be, Sn, Pb). Пример: Na₂O, CaO, CuO.
  • Кислотные оксиды: оксиды неметаллов (кроме несолеобразующих) и металлов с валентностью V, VI, VII. Пример: SO₂, P₂O₅, Mn₂O₇.
  • Амфотерные оксиды: оксиды, проявляющие как кислотные, так и основные свойства. Пример: ZnO, BeO, Al₂O₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃, PbO.
• Несолеобразующие (безразличные): не образуют солей. Их всего четыре основных: CO, NO, N₂O, SiO.

2. Физические свойства оксидов

Оксиды могут находиться в различных агрегатных состояниях и иметь разнообразную окраску.

Формула	Название / Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет) / Фото
Основные оксиды
CaO	Название: Оксид кальция (Негашеная известь) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Белое тугоплавкое кристаллическое вещество. Фото:
CuO	Название: Оксид меди(II) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Кристаллы черного цвета, нерастворимы в воде. Фото:
Na₂O	Название: Оксид натрия Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Бесцветные кристаллы. Фото:
FeO	Название: Оксид железа(II) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Черный порошок. Фото:
MgO	Название: Оксид магния (Жженая магнезия) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Белый легкий порошок, тугоплавкий. Фото:
Амфотерные оксиды
ZnO	Название: Оксид цинка Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Белый порошок (желтеет при нагревании). Фото:
Al₂O₃	Название: Оксид алюминия (Корунд, глинозем) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Белые тугоплавкие кристаллы, очень твердые. Фото:
Fe₂O₃	Название: Оксид железа(III) (Красный железняк) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Красно-коричневый порошок. Фото:
Cr₂O₃	Название: Оксид хрома(III) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Тугоплавкий порошок зеленого цвета. Фото:
PbO	Название: Оксид свинца(II) (Глёт) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Кристаллы желтого или красного цвета. Фото:
Кислотные оксиды
CO₂	Название: Оксид углерода(IV) (Углекислый газ) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Бесцветный газ, без запаха, тяжелее воздуха. Фото: Фото
SO₂	Название: Оксид серы(IV) (Сернистый газ) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Бесцветный газ с резким запахом загорающейся спички. Фото: Фото
SO₃	Название: Оксид серы(VI) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Бесцветная летучая жидкость (при t < 17°C твердеет). Фото:
NO₂	Название: Оксид азота(IV) (Лисий хвост) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Бурый газ с резким запахом, ядовит. Фото:
P₂O₅	Название: Оксид фосфора(V) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Белый гигроскопичный порошок (жадно поглощает воду). Фото:
SiO₂	Название: Оксид кремния(IV) (Кремнезём, песок) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Твердое, тугоплавкое вещество, бесцветное или окрашенное примесями. Фото:
CrO₃	Название: Оксид хрома(VI) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Ярко-красные (малиновые) кристаллы, гигроскопичны, сильный окислитель. Фото:
Mn₂O₇	Название: Оксид марганца(VII) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Зеленовато-бурая маслянистая жидкость, взрывоопасна. Фото:
N₂O₅	Название: Оксид азота(V) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Бесцветные летучие кристаллы. Фото: Фото
N₂O₃	Название: Оксид азота(III) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): При охлаждении синяя жидкость Фото:
Cl₂O₇	Название: Оксид хлора(VII) Физические свойства (Агрегатное состояние, цвет): Бесцветная маслянистая жидкость. Фото: Фото

3. Получение оксидов

4. Химические свойства оксидов

Свойства оксидов определяются их классом (основные, кислотные, амфотерные).

5. Таблица химических свойств оксидов

Свойства оксидов определяются их классом (основные, кислотные, амфотерные).

Свойство	Основные оксиды / Кислотные оксиды / Амфотерные оксиды
с водой	Основные оксиды: Li₂O + H₂O → 2LiOH CaO + H₂O → Ca(OH)₂ До (CaO, известь) После (Ca(OH)₂, гашение) BaO + H₂O → Ba(OH)₂ Только оксиды ЩМ и ЩЗМ (кроме Mg) Кислотные оксиды: SO₃ + H₂O → H₂SO₄ P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄ N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃ Все, кроме SiO₂ Амфотерные оксиды: Реакция не идет. Амфотерные оксиды не растворяются в воде.
с основными оксидами	Основные оксиды: Реакция не идет. Основные оксиды не реагируют друг с другом. Кислотные оксиды: SO₂ + Na₂O → Na₂SO₃ CO₂ + CaO → CaCO₃ P₂O₅ + 3MgO → Mg₃(PO₄)₂ SiO₂ + CaO t°→ CaSiO₃ Амфотерные оксиды: ZnO + Na₂O t°→ Na₂ZnO₂ Al₂O₃ + K₂O t°→ 2KAlO₂ Реагируют только с оксидами ЩМ и ЩЗМ при сплавлении.
со щелочами	Основные оксиды: Реакция не идет. Кислотные оксиды: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O SO₂ + 2NaOH → Na₂SO₃ + H₂O N₂O₅ + 2KOH → 2KNO₃ + H₂O Амфотерные оксиды: При сплавлении: ZnO + 2KOH t°→ K₂ZnO₂ + H₂O Al₂O₃ + 2NaOH t°→ 2NaAlO₂ + H₂O В растворе (комплексы): ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] Al₂O₃ + 2KOH + 3H₂O → 2K[Al(OH)₄]
с нерастворимыми основаниями	Основные оксиды: Реакция не идет. Кислотные оксиды: SO₃ + Cu(OH)₂ → CuSO₄ + H₂O N₂O₅ + 2Fe(OH)₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O 3N₂O₅ + 2Al(OH)₃ → 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O Амфотерные оксиды: Реакция не идет.
с амфотерными оксидами	Основные оксиды: Na₂O + ZnO t°→ Na₂ZnO₂ K₂O + Al₂O₃ t°→ 2KAlO₂ CaO + ZnO t°→ CaZnO₂ Только с оксидами ЩМ и ЩЗМ Кислотные оксиды: SO₃ + ZnO → ZnSO₄ 3SO₃ + Al₂O₃ → Al₂(SO₄)₃ P₂O₅ + Al₂O₃ t°→ 2AlPO₄ Амфотерные оксиды: Обычно не реагируют. Но возможны реакции между собой, если один проявляет более кислотные свойства (редко).
с амфотерными гидроксидами	Основные оксиды: K₂O + 2Al(OH)₃ t°→ 2KAlO₂ + 3H₂O Na₂O + Zn(OH)₂ t°→ Na₂ZnO₂ + H₂O Только оксиды ЩМ и ЩЗМ. Только при сплавлении! Кислотные оксиды: 3SO₃ + 2Al(OH)₃ → Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O N₂O₅ + 2Al(OH)₃ → 2Al(NO₃)₃ + H₂O Амфотерные оксиды: Реакция не идет.
с кислотными оксидами	Основные оксиды: K₂O + CO₂ → K₂CO₃ CaO + SiO₂ t°→ CaSiO₃ 3BaO + P₂O₅ → Ba₃(PO₄)₂ Кислотные оксиды: Реакция не идет. Кислотные оксиды не реагируют друг с другом. Амфотерные оксиды: ZnO + SO₃ → ZnSO₄ ZnO + CO₂ t°→ ZnCO₃ Al₂O₃ + 3N₂O₅ → 2Al(NO₃)₃
с кислотами	Основные оксиды: Li₂O + 2HCl → 2LiCl + H₂O CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O До (CuO + H₂SO₄) После (Раствор CuSO₄) FeO + 2HNO₃ → Fe(NO₃)₂ + H₂O Кислотные оксиды: Реакция не идет. Исключение: специфические ОВР с кислотами-окислителями (см. ниже). Амфотерные оксиды: Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O До (Порошок Fe₂O₃) После (Раствор нитрата)
с солями	Основные оксиды: Реакция не идет. Кислотные оксиды: SiO₂ + Na₂CO₃ t°→ Na₂SiO₃ + CO₂↑ SiO₂ + CaCO₃ t°→ CaSiO₃ + CO₂↑ P₂O₅ + K₂CO₃ t°→ 2KPO₃ + CO₂↑ Вытеснение более летучего оксида менее летучим при нагревании. K₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2KHCO₃ (кислая соль) Амфотерные оксиды: Fe₂O₃ + Na₂CO₃ t°→ 2NaFeO₂ + CO₂↑ Al₂O₃ + K₂CO₃ t°→ 2KAlO₂ + CO₂↑ Амфотерный оксид вытесняет CO₂ при сплавлении.
восстановление (C, CO, H₂, Al, Mg)	Основные оксиды: CuO + H₂ t°→ Cu + H₂O До (Черный CuO) После (Красная медь Cu) Fe₂O₃ + 3CO t°→ 2Fe + 3CO₂ 3Fe₃O₄ + 8Al t°→ 9Fe + 4Al₂O₃ Оксиды активных металлов (ЩМ, ЩЗМ, Al, Mg) не восстанавливаются до металлов этим способом. Кислотные оксиды: CO₂ + 2Mg t°→ C + 2MgO SO₂ + 2C t°→ S + 2CO Амфотерные оксиды: BeO + Mg t°→ Be + MgO ZnO + C t°→ Zn + CO
с кислородом	Основные оксиды: 2Cu₂O + O₂ t°→ 4CuO 2FeO + O₂ t°→ 2Fe₂O₃ 4FeO + O₂ t°→ 2Fe₂O₃ Кислотные оксиды: 2SO₂ + O₂ V₂O₅, t°⇄ 2SO₃ 2CO + O₂ t°→ 2CO₂ P₂O₃ + O₂ t°→ P₂O₅ Амфотерные оксиды: Реакция не идет, если металл уже в высшей степени окисления.
специфические свойства	Основные оксиды: 3CuO + 2NH₃ t°→ 3Cu + N₂ + 3H₂O CuO + Cu t°→ Cu₂O 2HgO t°→ 2Hg + O₂ До (Оксид ртути) После (Капли ртути) Кислотные оксиды: SiO₂ + 4HF(газ) → SiF₄↑ + 2H₂O (травление стекла) SiO₂ + 6HF(жидк.) → H₂[SiF₆] + 2H₂O SO₂ + 2H₂S → 3S↓ + 2H₂O (контрпропорционирование) 4NO₂ + O₂ + 2H₂O → 4HNO₃ До (NO₂, "лисий хвост") После (Раствор HNO₃) 2NO₂ + 2H₂O → HNO₃ + HNO₂ P₂O₅: сильный водоотнимающий агент. P₂O₅ + 2HNO₃ → N₂O₅ + 2HPO₃ Амфотерные оксиды: Fe₂O₃ + Fe t°→ 3FeO PbO₂ + 4HCl → PbCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O (Окс-Восст) До (Смесь PbO₂ и HCl) После (Выделение Cl₂) MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O (Окс-Восст) 2Cr₂O₃ + 3KNO₃ + 4KOH t°→ 2K₂CrO₄ + 3KNO₂ + 2H₂O