ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 33 Вопрос 6 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Учебник 2023

Напишите формулы высших оксидов и соответствующих им гидроксидов для элементов-металлов: алюминия, магния, меди, лития.

Учебник 2019

Запишите два высших оксида, соответствующих общим формулам ЭО₃ и Э₂О₃, а также три реакции, характеризующие их химические свойства.

Учебник 2023

Учебник 2019

SO₃+H₂O = H₂SO₄
SO₃+Na₂O = Na₂SO₄
SO₃+2NaOH = Na₂SO₄+H₂O

Al₂O₃+3H₂O = 2Al(OH)₃
Al₂O₃+3N₂O₅ = 2Al(NO₃)₃
Al₂O₃+6HNO₃ = 2Al(NO₃)₃+3H₂O

Учебник 2023

Для определения формул высших оксидов и соответствующих им гидроксидов для металлов, необходимо учитывать положение элемента в Периодической системе и его характерные степени окисления.

Общий принцип:

• Высший оксид образуется, когда элемент проявляет свою максимально возможную положительную степень окисления (валентность) по отношению к кислороду. Кислород в оксидах обычно имеет степень окисления -2.
• Соответствующий гидроксид образуется при взаимодействии высшего оксида с водой. Формула гидроксида зависит от степени окисления металла: для металла со степенью окисления +n, гидроксид будет иметь формулу M(OH)n.

Рассмотрим каждый элемент:

1. Алюминий (Al):

• Алюминий находится в III группе Периодической системы, является металлом. Его характерная и высшая степень окисления равна +3.
• Высший оксид: Чтобы общая степень окисления в соединении была равна нулю, при степени окисления алюминия +3 и кислорода -2, формула оксида будет Al₂O₃ (2 * (+3) + 3 * (-2) = 0).
• Соответствующий гидроксид: Поскольку алюминий имеет степень окисления +3, соответствующий гидроксид будет Al(OH)₃.

2. Магний (Mg):

• Магний находится во II группе Периодической системы, является щелочноземельным металлом. Его характерная и высшая степень окисления равна +2.
• Высший оксид: При степени окисления магния +2 и кислорода -2, формула оксида будет MgO (1 * (+2) + 1 * (-2) = 0).
• Соответствующий гидроксид: Поскольку магний имеет степень окисления +2, соответствующий гидроксид будет Mg(OH)₂.

3. Медь (Cu):

• Медь является переходным металлом и может проявлять степени окисления +1 и +2. В контексте «высшего оксида» для меди обычно рассматривается соединение, где медь имеет степень окисления +2, так как оно является более стабильным и распространенным высшим оксидом по сравнению с оксидом меди(I).
• Высший оксид: При степени окисления меди +2 и кислорода -2, формула оксида будет CuO (1 * (+2) + 1 * (-2) = 0).
• Соответствующий гидроксид: Поскольку медь в этом оксиде имеет степень окисления +2, соответствующий гидроксид будет Cu(OH)₂.

4. Литий (Li):

• Литий находится в I группе Периодической системы, является щелочным металлом. Его характерная и единственная степень окисления равна +1.
• Высший оксид: При степени окисления лития +1 и кислорода -2, формула оксида будет Li₂O (2 * (+1) + 1 * (-2) = 0).
• Соответствующий гидроксид: Поскольку литий имеет степень окисления +1, соответствующий гидроксид будет LiOH.

Учебник 2019

Для определения высших оксидов, соответствующих общим формулам ЭО₃ и Э₂О₃, а также для характеристики их химических свойств, необходимо проанализировать степень окисления элемента в каждом случае и его положение в Периодической системе.

1. Определение высших оксидов

Общая формула ЭО₃:

В этой формуле кислород имеет степень окисления -2. Чтобы сумма степеней окисления в соединении была равна нулю, элемент Э должен иметь степень окисления +6 (Э(+6) + 3 * О(-2) = 0).
Элементы, которые проявляют высшую степень окисления +6, обычно находятся в VI группе Периодической системы. Типичным представителем является сера (S), которая образует высший оксид SO₃ (оксид серы(VI)). Это кислотный оксид.

Общая формула Э₂О₃:

В этой формуле кислород также имеет степень окисления -2. Чтобы сумма степеней окисления была равна нулю, элемент Э должен иметь степень окисления +3 (2 * Э(+3) + 3 * О(-2) = 0).
Элементы, проявляющие высшую степень окисления +3, часто находятся в III группе Периодической системы. Типичным представителем, являющимся металлом, является алюминий (Al), который образует высший оксид Al₂O₃ (оксид алюминия). Это амфотерный оксид.

Таким образом, мы выбрали SO₃ и Al₂O₃ как примеры высших оксидов, соответствующих заданным общим формулам.

2. Химические свойства оксидов

А. Химические свойства SO₃ (оксида серы(VI))

SO₃ является кислотным оксидом (ангидридом серной кислоты). Кислотные оксиды реагируют с водой, основными оксидами и основаниями.

1. Реакция с водой (образование кислоты):

SO₃ активно реагирует с водой, образуя соответствующую кислоту – серную кислоту (H₂SO₄). Это характерное свойство кислотных оксидов.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Объяснение: SO₃ – это ангидрид серной кислоты. При растворении в воде он присоединяет молекулу воды, формируя кислоту.

2. Реакция с основным оксидом (образование соли):

SO₃ как кислотный оксид реагирует с основными оксидами, образуя соль. Например, с оксидом натрия (Na₂O), который является основным оксидом.

SO₃ + Na₂O → Na₂SO₄

Объяснение: В этой реакции кислотный оксид SO₃ взаимодействует с основным оксидом Na₂O, в результате чего образуется соль – сульфат натрия (Na₂SO₄).

3. Реакция с основанием (образование соли и воды):

SO₃ реагирует с основаниями, нейтрализуя их и образуя соль и воду. Например, с гидроксидом натрия (NaOH).

SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O

Объяснение: Кислотный оксид SO₃ взаимодействует со щелочью NaOH. Происходит реакция нейтрализации, в результате которой образуется соль – сульфат натрия (Na₂SO₄) и вода.

Б. Химические свойства Al₂O₃ (оксида алюминия)

Al₂O₃ является амфотерным оксидом. Это означает, что он проявляет как основные, так и кислотные свойства, реагируя как с кислотами, так и с основаниями. Он также может образовывать соответствующий гидроксид.

1. Образование соответствующего гидроксида:

Хотя оксид алюминия Al₂O₃ малорастворим в воде и не реагирует с ней напрямую при обычных условиях, он является ангидридом гидроксида алюминия Al(OH)₃. Эту реакцию можно рассматривать как теоретическое образование гидроксида из оксида.

Al₂O₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃

Объяснение: Эта реакция показывает, что Al(OH)₃ является гидратированной формой Al₂O₃. В реальных условиях Al(OH)₃ обычно получают осаждением из растворов солей алюминия.

2. Реакция с кислотным оксидом (проявление основных свойств):

Al₂O₃, проявляя свои основные свойства, может реагировать с сильными кислотными оксидами, образуя соли. Например, с оксидом азота(V) (N₂O₅), который является ангидридом азотной кислоты.

Al₂O₃ + 3N₂O₅ → 2Al(NO₃)₃

Объяснение: В этой реакции амфотерный оксид Al₂O₃ выступает в роли основного оксида, взаимодействуя с кислотным оксидом N₂O₅, и образует соль – нитрат алюминия (Al(NO₃)₃).

3. Реакция с кислотой (проявление основных свойств):

Al₂O₃ реагирует с сильными кислотами, образуя соль и воду, что характерно для основных оксидов. Например, с азотной кислотой (HNO₃).

Al₂O₃ + 6HNO₃ → 2Al(NO₃)₃ + 3H₂O

Объяснение: Амфотерный оксид Al₂O₃ взаимодействует с азотной кислотой, выступая в данной реакции как основание. В результате образуется нитрат алюминия (соль) и вода.