Оксиды известны человеку давно. Многие из них были получены и исследованы алхимиками и названы в свойственных им традициях.
Например, оксид цинка в свое время именовался «философской шерстью», оксид титана (IV) – «титановыми белилами», оксид магния – «жженой магнезией», оксид азота (IV) – «бурый газ».
Применение оксидов началось в незапамятные времена. Так, негашеная известь – оксид кальция – уже в Древнем Египте использовалась для приготовления строительных растворов. Многие основные оксиды являются пигментами красок. Как основные, так и кислотные оксиды – сырье для производства стекла.
Хрустальное стекло отличается от других видов наличием оксида свинца. Из оксида хрома (III) получают полировальные порошки и пасты, термостойкую краску для росписи фарфора и многое другое.
Все области применения различных оксидов даже в старину перечислить невозможно. Важно отметить следующее: применение опережало научное описание химических соединений и определение их состава.
Мастера, создававшие стекло и зеркала, фаянсовые и фарфоровые изделия и краски для их росписи, а также многое другое, не знали химического состава веществ, но подмечали и накапливали множество знаний о них, их свойствах, их совместимости с другими веществами, превращениях при изменении условий.
Каковы общие химические свойства оксидов? О некоторых из них мы уже говорили, с другими нам ещё предстоит познакомиться.
Мы уже знаем, что все оксиды по составу характеризуются тремя общими признаками: любой оксид является сложным веществом, состоит из атомов двух химических элементов, один из элементов – кислород.
Мы знаем, что в результате взаимодействия некоторых оксидов с водой образуются гидроксиды. Характер полученного гидроксида зависит от характера оксида. При взаимодействии основного оксида с водой образуется основание. При взаимодействии с водой оксида натрия образуется гидроксид натрия:
Na2O + H2O→ 2NaOH. При взаимодействии кислотного оксида с водой образуется кислота. При взаимодействии оксида серы (VI) с водой образуется серная кислота:
SO3 + H2O→H2SO4. Тип реакции – соединение.
Оксиды могут вступать в реакции друг с другом, однако, необходимо помнить, что реакция возможна, когда взаимодействуют оксиды с противоположными
свойствами – основный и кислотный. В результате образуется соль.
Например, при взаимодействии оксида натрия с оксидом фосфора (V) образуется фосфат натрия. Запишем уравнение этой реакции.
Пишем формулы исходных веществ – оксида натрия и оксида фосфора (V), Na2O + P2O5.
Необходимо вспомнить, какой кислоте соответствует оксид фосфора (V).
Это – фосфорная кислота Н3PО4. Ее соли – фосфаты содержат трехвалентный кислотный остаток РО4. Натрий одновалентен, поэтому формула образующейся соли Na3PO4. Расставим коэффициенты, получим 3Na2O + P2O5→ 2Na3PO4.
Тип реакции – соединение.
Оксиды могут вступать в реакции с гидроксидами. В этом случае ярко проявляется противоположный характер свойств основных и кислотных оксидов: первые вступают в реакции с кислотами, а вторые – во взаимодействие с щелочами.
Поместим в пробирку небольшое количество оксида меди (II). Прильем к нему
1,5-2 мл раствора серной кислоты и немного нагреем. Мы заметим, что черный порошок оксида меди (II) исчезает, а раствор приобретает голубую окраску.
В результате реакции образуется соль – сульфат меди (II), раствор которой голубого цвета. Уравнение реакции: CuO + H2SO4→CuSO4 + H2O.
Углекислый газ пропустим через известковую воду (раствор гидроксида кальция). В результате этой реакции образуется нерастворимое вещество белого цвета (известковая вода мутнеет). В результате реакции образуется нерастворимая соль – карбонат кальция. Уравнение реакции: CO2 + Ca(OH)2→CaCO3 + H2O.
Тип реакции – обмен.
Итак, для основных оксидов характерно взаимодействие с водой, кислотными оксидами и кислотами, для кислотных оксидов – с водой, основными оксидами и щелочами.
Подпишись и будь в курсе новых событий и новостей!