 | Эта статья может сбивать читателей с толку или непонятна . В частности, есть много разных определений темы. ( Март 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Кислотные оксиды , или ангидрид кислоты , являются оксиды , которые вступают в реакцию с водой с образованием кислоты , [1] , или с основанием с образованием соли. Это оксиды либо неметаллов, либо металлов в высокой степени окисления . Их химию можно систематически понять, взяв оксокислоту и удалив из нее воду, пока не останется только оксид. Образующийся оксид относится к этой группе веществ. Например, серная кислота (SO 2 ), серная кислота (SO 3 ) и угольная кислота (CO 2) - кислые оксиды. Неорганический ангидрид (несколько архаичного термин) представляет собой ангидрид кислоты без органического остатка.
Кислотные оксиды не относятся к кислотам Бренстеда – Лоури, потому что они не отдают протоны ; однако они являются кислотами Аррениуса, потому что они увеличивают концентрацию ионов водорода в воде. Например, двуокись углерода увеличивает концентрацию ионов водорода в дождевой воде (pH = 5,6) в 25 раз по сравнению с чистой водой (pH = 7). Они также являются кислотами Льюиса , потому что они принимают электронные пары от некоторых оснований Льюиса , в первую очередь ангидридов оснований . [2]
Оксиды элементов третьего периода демонстрируют периодичность по кислотности. По мере прохождения периода окислы становятся более кислыми. Оксиды натрия и магния щелочные. Оксиды алюминия являются амфотерными (реагируют как основание, так и кислота). Оксиды кремния , фосфора , серы и хлора кислые. [3] Некоторые оксиды неметаллов, такие как закись азота (N 2 O) и окись углерода (CO), не обладают какими-либо кислотно-щелочными характеристиками.
Кислые оксиды также могут реагировать с основными оксидами с образованием солей оксоанионов :
- 2 MgO + SiO 2 → Mg 2 SiO 4
Кислые оксиды экологически значимы. Оксиды серы и азота считаются загрязнителями воздуха, поскольку они реагируют с водяным паром из атмосферы с образованием кислотных дождей .
Реакции кислых оксидов [ править ]
Хотя эти оксиды трудно отнести к кислотам, это свойство проявляется в реакциях с основаниями. Например, углекислый газ реагирует со щелочью .
- CO 2 + 2OH - ⇌ HCO 3 - + OH - ⇌ CO 3 2− + H 2 O
По этой причине щелочь хранится в закрытых пробках, чтобы ингибировать реакцию с атмосферным углекислым газом. В геохимии сложные силикаты часто описывают так, как будто они являются продуктами кислотно-щелочной реакции. Например, химическая формула минерального оливина может быть записана как (Mg, Fe) 2 SiO 4 или как (MgO, FeO) 2 SiO 2 . Этот минерал называется ультрамафит , а это означает , что он имеет очень высокое номинальное содержание основы оксида магния и оксида железа и , следовательно, низким содержанием кислоты диоксида кремния.
Примеры реакций [ править ]
- Двуокись углерода - это ангидрид угольной кислоты :
- Фермент карбоангидраза , катализирующий эту реакцию, назван в честь этого свойства диоксида углерода.
- Триоксид хрома , который реагирует с водой с образованием хромовой кислоты.
- Пятиокись азота , которая реагирует с водой с образованием азотной кислоты.
- Гептоксид марганца , который реагирует с водой с образованием марганцевой кислоты.
Примеры [ править ]
Оксид алюминия [ править ]
Оксид алюминия (Al 2 O 3 ) представляет собой амфотерный оксид; он может действовать как основание или кислота. Например, с основанием будут образовываться разные алюминатные соли:
- Al 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O → 2 NaAl (OH) 4
Диоксид кремния [ править ]
[4] Диоксид кремния - это кислый оксид. Он будет реагировать с сильными основаниями с образованием силикатных солей.
Диоксид кремния - ангидрид кремниевой кислоты :
Оксиды фосфора [ править ]
Оксид фосфора (III) реагирует с образованием фосфористой кислоты в воде:
- P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 H 3 PO 3
Оксид фосфора (V) реагирует с водой с образованием фосфорной (v) кислоты:
- P 4 O 10 + 6 H 2 O → 4 H 3 PO 4
Триоксид фосфора - это ангидрид фосфористой кислоты :
Пятиокись фосфора - ангидрид фосфорной кислоты :
Оксиды серы [ править ]
Диоксид серы реагирует с водой с образованием слабой сернистой кислоты :
- SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3
Триоксид серы образует с водой сильную серную кислоту (так, триоксид серы является ангидридом серной кислоты):
- SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4
Эта реакция важна при производстве кислоты.
Оксиды хлора [ править ]
Оксид хлора (I) реагирует с водой с образованием хлорноватистой кислоты , очень слабой кислоты:
Оксид хлора (VII) реагирует с водой с образованием хлорной кислоты , сильной кислоты:
- Cl 2 O 7 + H 2 O → 2 HClO 4
Оксиды железа [ править ]
Оксид железа (II) представляет собой ангидрид водного иона двухвалентного железа:
![{\ Displaystyle {\ ce {[Fe (H2O) 6] ^ 2 + -> FeO + 2H + + 5H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d670e582945a4ace19e1307a3ee3f1d37b1b5a68)
Оксиды хрома [ править ]
Триоксид хрома представляет собой ангидрид хромовой кислоты :
Оксиды ванадия [ править ]
Триоксид ванадия представляет собой ангидрид ванадовой кислоты :
Пятиокись ванадия представляет собой ангидрид ванадиевой кислоты :
См. Также [ править ]
- Ангидрид органической кислоты , аналогичные соединения в органической химии
- Базовый ангидрид
Ссылки [ править ]
- Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Джон Дейнтит (февраль 2008 г.). «кислый». Словарь по химии .
3. Описание соединения, которое при растворении в воде образует кислоту.
Например, диоксид углерода представляет собой кислый оксид.
- ^ Дэвид Oxtoby ; HP Gillis ; Алан Кэмпион . Принципы современной химии (7-е изд.). Cengage Learning . С. 675–676. ISBN 978-0-8400-4931-5.
- ^ Чанг, Раймонд; Оверби, Джейсон (2011). Общая химия: основные понятия (6-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл . ISBN 9780073375632. OCLC 435711011 .
- ^ Комплексная химия Том 1 . 113, Golden House, Daryaganj, New Delhi - 110002, Индия: Laxmi Publications. 2018. с. 6.13. ISBN 978-81-318-0859-7.CS1 maint: location ( ссылка )
