ГДЗ по Химии 8 Класс Страница 158 Рабочая тетрадь (2018) Габриелян — Подробные Ответы

2. Запишите уравнения возможных реакций соединения с водой:
1) оксида серы (VI)
2) оксида кремния (IV)
3) оксида азота (V)
4) оксида лития
5) оксида свинца (IV)
6) оксида бария
7) оксида фосфора (V)
8) оксида железа (III)

Распределите образовавшиеся гидроксиды на две группы.

Вопрос 2

Возможные реакции с водой:
1. SO₃ + H₂O → H₂SO₄
3. N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃
4. Li₂O + H₂O → 2LiOH
6. BaO + H₂O → Ba(OH)₂
7. P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

Вопрос 2

Классификация оксидов по их химическим свойствам:

• Основные оксиды: Это оксиды металлов, которые проявляют основные свойства.
  • Активные основные оксиды: Образованы щелочными металлами (группа IA: Li, Na, K, Rb, Cs) и щелочноземельными металлами (группа IIA: Ca, Sr, Ba). Они активно реагируют с водой при обычных условиях, образуя соответствующие гидроксиды, которые являются сильными основаниями (щелочами).
  • Неактивные основные оксиды: Образованы большинством других металлов (например, MgO, CuO, FeO). Они не реагируют с водой при обычных условиях или реагируют очень слабо (например, MgO реагирует медленно). Их гидроксиды являются нерастворимыми или малорастворимыми основаниями.
• Кислотные оксиды: Это оксиды неметаллов (в высоких степенях окисления) или оксиды металлов (в очень высоких степенях окисления). Они проявляют кислотные свойства.
  • Большинство кислотных оксидов (например, SO₃, N₂O₅, P₂O₅, CO₂) реагируют с водой, образуя соответствующие кислородсодержащие кислоты.
  • Исключения: Некоторые кислотные оксиды, такие как SiO₂ (оксид кремния (IV)), не реагируют с водой из-за своей прочной кристаллической структуры и сильных ковалентных связей.
• Амфотерные оксиды: Это оксиды металлов, которые могут проявлять как кислотные, так и основные свойства в зависимости от условий (реагируют как с кислотами, так и с основаниями).
  • Примеры: Al₂O₃, ZnO, PbO₂, Fe₂O₃.
  • Амфотерные оксиды, как правило, не реагируют с водой при обычных условиях. Их соответствующие гидроксиды также амфотерны и нерастворимы.
• Несолеобразующие оксиды: Это оксиды, которые не образуют солей при взаимодействии с кислотами или основаниями.
  • Примеры: CO (угарный газ), NO (оксид азота (II)), N₂O (оксид азота (I)), SiO (оксид кремния (II)).
  • Они не реагируют с водой.

Теперь рассмотрим каждый конкретный оксид из задания:

• Оксид серы (VI) — SO₃
  • Классификация: Это кислотный оксид. Сера — неметалл, и находится в высокой степени окисления (+6). Чем выше степень окисления неметалла, тем сильнее кислотные свойства его оксида.
  • Реакция с водой: Кислотные оксиды, как правило, реагируют с водой, образуя кислоты. SO₃ очень активно реагирует с водой.
  • Уравнение реакции: SO₃ + H₂O → H₂SO₄
  • Продукт: H₂SO₄ (серная кислота). Это сильная кислота, которая диссоциирует в воде, образуя ионы H⁺.
  • Классификация гидроксида: Кислородсодержащая кислота.
• Оксид кремния (IV) — SiO₂
  • Классификация: Это кислотный оксид. Кремний — неметалл, находится в степени окисления (+4).
  • Реакция с водой: Несмотря на то, что это кислотный оксид, SiO₂ не реагирует с водой при обычных условиях. Причина заключается в его особой кристаллической структуре (подобной алмазу, но с атомами кремния и кислорода), где каждый атом кремния связан с четырьмя атомами кислорода, образуя очень прочную трехмерную полимерную сетку. Для разрушения этих связей требуется очень много энергии. Кремниевая кислота (H₂SiO₃) получается косвенными путями, например, реакцией сильной кислоты с растворимыми силикатами.
  • Уравнение реакции: Реакция с водой не происходит.
  • Продукт: Нет.
• Оксид азота (V) — N₂O₅
  • Классификация: Это кислотный оксид. Азот — неметалл, находится в высокой степени окисления (+5).
  • Реакция с водой: Активно реагирует с водой, как и большинство кислотных оксидов.
  • Уравнение реакции: N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃
  • Продукт: HNO₃ (азотная кислота). Это очень сильная кислота.
  • Классификация гидроксида: Кислородсодержащая кислота.
• Оксид лития — Li₂O
  • Классификация: Это основной оксид. Литий — активный щелочной металл (первая группа главной подгруппы).
  • Реакция с водой: Оксиды щелочных металлов очень активно реагируют с водой, образуя щелочи.
  • Уравнение реакции: Li₂O + H₂O → 2LiOH
  • Продукт: LiOH (гидроксид лития). Это сильное основание, хорошо растворимое в воде, то есть щелочь.
  • Классификация гидроксида: Щелочь.
• Оксид свинца (IV) — PbO₂
  • Классификация: Это амфотерный оксид. Свинец — металл, и в степени окисления (+4) его оксид проявляет амфотерные свойства.
  • Реакция с водой: Амфотерные оксиды не реагируют с водой при обычных условиях. Они реагируют с кислотами (проявляя основные свойства) и с сильными основаниями (проявляя кислотные свойства), но не с нейтральной водой.
  • Уравнение реакции: Реакция с водой не происходит.
  • Продукт: Нет.
• Оксид бария — BaO
  • Классификация: Это основной оксид. Барий — активный щелочноземельный металл (вторая группа главной подгруппы).
  • Реакция с водой: Оксиды щелочноземельных металлов (начиная с кальция, стронция и бария) активно реагируют с водой, образуя щелочи.
  • Уравнение реакции: BaO + H₂O → Ba(OH)₂
  • Продукт: Ba(OH)₂ (гидроксид бария). Это сильное основание, достаточно хорошо растворимое в воде, то есть щелочь.
  • Классификация гидроксида: Щелочь.
• Оксид фосфора (V) — P₂O₅
  • Классификация: Это кислотный оксид. Фосфор — неметалл, находится в высокой степени окисления (+5).
  • Реакция с водой: P₂O₅ является очень сильным водоотнимающим средством и активно реагирует с водой.
  • Уравнение реакции: P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄
  • Продукт: H₃PO₄ (фосфорная кислота). Это кислота средней силы.
  • Классификация гидроксида: Кислородсодержащая кислота.
• Оксид железа (III) — Fe₂O₃
  • Классификация: Это амфотерный оксид. Железо — переходный металл, и в степени окисления (+3) его оксид проявляет амфотерные свойства.
  • Реакция с водой: Как и другие амфотерные оксиды, Fe₂O₃ не реагирует с водой при обычных условиях.
  • Уравнение реакции: Реакция с водой не происходит.
  • Продукт: Нет.

Распределение образовавшихся гидроксидов на две группы:

• Кислородсодержащие кислоты: Это соединения, которые образуются при взаимодействии кислотных оксидов с водой. Они содержат кислород, водород и центральный атом (обычно неметалл), и в водном растворе диссоциируют с образованием ионов H⁺.
  • H₂SO₄ (серная кислота)
  • HNO₃ (азотная кислота)
  • H₃PO₄ (фосфорная кислота)
• Щелочи: Это сильные, хорошо растворимые в воде основания, образованные активными металлами (щелочными и щелочноземельными). В водном растворе они диссоциируют с образованием ионов OH⁻.
  • LiOH (гидроксид лития)
  • Ba(OH)₂ (гидроксид бария)

Таким образом, мы видим, что не все оксиды реагируют с водой, и тип образующегося продукта (кислота или щелочь) зависит от химической природы оксида (кислотный, основной, амфотерный) и активности металла/неметалла в его составе.