氧化物的分類 我們已知道,大部分的氧化物都有相應(yīng)的水化物存在,但有些氧化物(主要是金屬的氧化物)的水化物是屬于堿類的物質(zhì),另一些氧化物(主要是非金屬的氧化物)的水化物是屬于酸類的物質(zhì).在前面談到酸、堿的化學(xué)性質(zhì)時,我們曾談到酸能和某些氧化物(主要是金屬的氧化物)反應(yīng)生成鹽和水;堿能和另一些氧化物(主要是非金屬的氧化然物)反應(yīng)生成鹽和水.現(xiàn)在我們們根據(jù)這些不同的性質(zhì),把氧化物分成兩類:
1.堿性氧化物 凡能跟酸起反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱做堿性氧化物.堿性氧化物相應(yīng)的水化物是堿,大部分金屬的氧化物都是堿性氧化物。例如:
堿性氧化物……相應(yīng)的水化物
Na2O......NAOH }
CaO......Ca(OH)2}堿
Cuo......Cu(OH)2}
2.酸性氧化物 凡能跟堿起反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱做酸性氧化物.酸性氧化物相應(yīng)的水化物是酸,酸性氧化物稱“酸酐”,因為它們可以認(rèn)作是相應(yīng)的酸(含氧酸)失去水以后的生成物(§5:4).大部分非金屬的氧化物都是酸性氧化物,例如:
酸性氧化物.....相應(yīng)的水化物
CO2......H2CO3 }
SO3......H2SO4 }酸
P2O5......H3PO4}
但并不是一切金屬的氧化物都是堿性氧化物,同樣,也不是一切非金屬的氧化物都是酸性氧化物.
有些金屬的氧化物既能和酸反應(yīng)生成鹽和水,又能和堿反應(yīng)生成鹽和水.例如氧化鋅能分別和酸或堿發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng):
Zno+2HC1=Znc12+H2o
Zno+2NAOH=Na2Zno2(鋅酸鈉)+H2O
這兩個反應(yīng)生成的氯化鋅和鋅酸鈉都是鹽.
從上面兩個反應(yīng)可以看出,氧化鋅在和酸反應(yīng)的時候,顯現(xiàn)出堿性氧化物的性質(zhì);在和堿反應(yīng)的時候,又顯現(xiàn)出酸性氧化物的性質(zhì).象這種在一定條件下表現(xiàn)出堿性氧化物性質(zhì),而在另外條件下又表現(xiàn)出酸性氧化物性質(zhì)的氧化物,叫做兩性氧化物.
除氧化鋅外,鋁錫、鉛等金屬氧化物,也是兩性氧化物.
兩性氧化物相應(yīng)的水化物也具有兩性,例如氧化鋅相應(yīng)的水化物氫氧化鋅,在和強酸反應(yīng)時表現(xiàn)出堿的性質(zhì),在和強堿反應(yīng)時,又表現(xiàn)出酸的性質(zhì):
Zn(OH)2+-2hc1=znc12+2H20
H2Zno①+2NAOH=Na2Zno2 +2H2O
象這種在一定條件下表現(xiàn)出堿的性質(zhì),在另外條件下又表現(xiàn)出酸的性質(zhì)的氫氧化物,叫做兩性氫氧化物。
①在這個反應(yīng)里氫氧化鋅是作為一種酸來和氫氧化鈉反應(yīng)的,因此它的分子式應(yīng)該寫成H2ZnO2.
和兩性氧化物相反,有些非金屬的氧化物,例如一氧化碳(CO)、一氧化氮(NO)等,不論和酸或堿都不能直接反應(yīng)生成鹽,稱做不成鹽氧化物.
不成鹽氧化物沒有相應(yīng)的水化物存在.
和不成鹽氧化物相反,堿性氧化物、酸性氧化物和兩性氧化物都能經(jīng)過直接的化學(xué)反應(yīng)生成鹽,總稱為成鹽氧化物,
總上所述,氧化物可以根據(jù)它們的化學(xué)性質(zhì),分成如下各類;
{不成鹽氧化物:CO、NO等
氧化物 {成鹽氧化物 {堿性氧化物:Na2O、CaO等
{兩性氧化物:ZnO、Al2O3等
{酸性氧化物(酸酐):CO2、SO3等
堿性氧化物和酸性氧化物的化學(xué)性質(zhì) 關(guān)于堿性氧化物和酸性氧化物的化學(xué)性質(zhì),大部分在前面幾節(jié)里都已談過.這里再系統(tǒng)歸納如下:
1.和水的反應(yīng)大部分的堿性氧化物不能和水直接發(fā)生水化反應(yīng).只有氧化鉀(K2O)、氧化鈉(Na2O)、氧化鈣(CaO)、氧化鋇(BaO)等少數(shù)幾種堿性氧化物(它們們的水化物是可溶性堿)能和水直接化合生成堿.
酸性氧化物除二氧化硅(SiO2)外,都能和水直接化合生成相應(yīng)的水化物一一含氧酸
2.和酸或堿的反應(yīng)堿性氧化物一般不能和堿反應(yīng),但能和酸反應(yīng)生成鹽和水.例如:
Cuo+H2S04=Cuso4+H2O
酸性氧化物一般不能和酸反應(yīng),但能和堿反應(yīng)生成鹽和水。例如:
CO2+2NAOH=Na2CO3+H2O
3.堿性氧化物和酸性氧化物在一定條件下能相互化合生成鹽(含氧酸鹽)例如強熱二氧化硅(SiO2)和氧化鉛(PbO)的混和物,可以得到玻璃狀的透明物質(zhì)一一硅酸鉛。
SIO2+PB0=強熱=PBSIO3(硅酸鉛)
硅酸鉛是一種硅酸鹽
堿性氧化物和酸性氧化物的一般制法
1.金屬或非金屬的直接氧化反應(yīng)
2.不溶性堿受熱分解生成相應(yīng)的堿性氧化物不溶性堿受熱容易分解生成堿性氧化物和水,例如;
Cu(OH2)=加熱=Cuo+H2O
2FE(OH)3=加熱=Fe2O3+3H2O
氫氧化鈉氫氧化鉀、氫氧化鈣等可溶性堿加熱時不易發(fā)生分解
3.含氧酸分解生成相應(yīng)的酸性氧化物許多不穩(wěn)定的含氧酸,例如碳酸、亞硫酸等,在常溫時就能分解生成酸性氧化物(酸酐)和水:
H2C03=C02↑+H2O
H2S03=SO2↑+H2O
硫酸加熱至它的沸點(340C)左右時,也能分解生成相應(yīng)的酸性氧化物(硫酐,SO3):
H2SO4=加熱=SO3↑+H2O