Цвет основных оксидов
Значительная часть основных оксидов бесцветна. Это Li2O – Fr2O, CaO – RaO, Y2O3, La2O3, Yb2O3, Ac2O3, ThO2.
Другие окрашены: Tl2O – чёрный, UO2 – коричневый, Ce2O3 – жёлтый, Pr2O3 – жёлто-зелёный, Sm2O3 − светло-жёлтый, EuO – тёмно-красный, Eu2O3 – светло-розовый,
Bi2O3 – желтовато-белый, при нагревании становится коричневым, CrO – чёрный.
Запаха чистые основные оксиды не имеют.
Химические свойства основных оксидов
Как было сказано выше (см. стр 6) по отношению к воде основные оксиды можно подразделить на две группы: которые реагируют с водой, давая щёлочи или нерастворимые в воде основания:
K2O + H2O → 2 KOH La2O3 + 3 H2O → 2 La(OH)3
и которые с водой не реагируют, но могут быть переведены в нерастворимые в воде основания путём проведения двух реакций:
Bi2O3 + 6 HNO3 → 2 Bi(NO3)3 + 3 H2O
Bi(NO3)3 + 3 KOH → Bi(OH)3↓ + 3 KNO3
Основные оксиды реагируют:
С кислотами:
Bi2O3 + 6 HNO3 → 2 Bi(NO3)3 + 3 H2O HgO + 2 HCl(разб.) → HgCl2 + H2O
3 BaO + 2 H3PO4 → Ba3(PO4)2 + 3 H2O
С кислотными оксидами:
Na2O + CO2 → Na2CO3 CaO + SO3 → CaSO4 2 Ce2O3 + P4O10 → 4 CePO4
С амфотерными оксидами при сплавлении:
K2O + Al2O3 2 KAlO2 CaO + ZnO CaZnO2
С амфотерными гидроксидами путём сплавления:
Na2O + Al(OH)3 NaAlO2 + H2O ↑
Некоторые основные оксиды реагируют при отрицательных температурах по Цельсию с жидким аммиаком:
K2O
+ NH3
(жидк.)
KNH2
+ KOH
Некоторые основные оксиды способны диспропорционировать при нагревании:
2 K2O K2O2 + 2 K
Другие при этом могут окисляться кислородом воздуха:
Tl2O
+ O2
Tl2O3(амфотерн.)
2 Ce2O3
+ O2
4
CeO2(амфотерн.)
Некоторые основные оксиды способны восстанавливаться до металлов под воздействием различных восстановителей:
Bi2O3
+ 3 H2
2 Bi
+ 3 H2O↑
Bi2O3
+ 3 C
2 Bi
+ 3 CO↑
Pr2O3
+ 3 Ca
2 Pr + 3 CaO Sm2O3
+ 2 La
La2O3
+ 2 Sm
Eu2O3
+ 2 La
La2O3
+ 2 Eu (аналогично
реагирует
Yb2O3)
Амфотерные оксиды
Амфотерными называют такие оксиды, которые могут реагировать как с кислотами, так и со щелочами или гидратом аммиака. Например:
Sc2O3 + 6 HCl → 2 ScCl3 + 3 H2O
Sc2O3
+ 6 NaOH
+ 3 H2O
2 Na3[Sc(OH)6]
Sc2O3 + 2 KOH KScO2 + H2O↑
NiO + 6 (NH3•H2O) → [Ni (NH3)6] (OH)2 + 5 H2O
Амфотерные оксиды дают два s-элемента. Это BeO и MgO. Очень многие р- элементы также дают амфотерные оксиды: Al2O3, Ga2O3, In2O3, GeO2, SnO, SnO2, PbO, PbO2, Pb3O4, Sb2O3. Как видно некоторые элементы образуют амфотерные оксиды в различных степенях окисления. Например, у свинца +2, +8/3 и + 4. Но у таллия оксид Tl2O – основной, а оксид Tl2O3 – амфотерный.
d- элементы дают амфотерные оксиды в средних степенях окисления. Например, CrO – основной, Cr2O3 – амфотерный, CrO3 – кислотный.
К амфотерным оксидам из d-элементов относятся, например, следующие: Sc2O3, Y2O3, TiO2, Cr2O3, MnO, FeO, Fe2O3, CoO, Co2O3, NiO, Cu2O, CuO, ZnO, CdO, Ag2O, PtO2.
Часто встречаемые в школьных учебниках и материалах для подготовки к ЕГЭ утверждения о том, что MgO, MnO, FeO, CoO, NiO, Ag2O, Cu2O и даже CuO являются основными оксидами, ошибочны и легко опровергаются приведением реакций характерных только для амфотерных оксидов:
MgO
+ 2 NaOH(насыщ.)
+ H2O
Na2[Mg(OH)4]
MnO
+ 2 NaOH(конц.)
+ H2O
Na2[Mn(OH)4](под
азотом)
FeO
+ 4 NaOH
Na4FeO3(красный)
+ 2 H2O↑
FeO + 2 NaOH(конц.) + H2O → Na2[Fe(OH)4](сине-зелёный)
NiO + 2 NaOH Na2NiO2(зелёный) + H2O↑
NiO + 6 (NH3• H2O) —→ [Ni(NH3)6](OH)2(синий) + 5 H2O
CoO + 2 NaOH(конц.) + H2O Na2 [Co(OH)4]↓ (фиолетовый)
CoO + 6 (NH3• H2O) → [Co(NH3)6](OH)2(жёлтый) + 5 H2O
Ag2O + 4 (NH3•H2O) → 2 [Ag(NH3)2]OH + 3 H2O
Cu2O + 4 (NH3•H2O) → 2 [Cu(NH3)2]OH + 3 H2O
CuO + 4 (NH3•H2O) → [Cu(NH3)4](OH)2(синий) + 3 H2O
CuO + 2 NaOH(конц.) + H2O → Na2[Cu(OH)4]
Утверждение о том , что Mn2O3 и MnO2 амфотерны лишены оснований, так как всегда в щелочной, а иногда и в кислой среде они претерпевают не кислотно-основные, а окислительно- восстановительные превращения, а именно диспропорционирование:
Mn2O3 + 2 HNO3(разб.) → Mn(NO3)2 + MnO2 + H2O
2 MnO2 + 3 NaOH(конц.) → MnO(OH)↓ + Na3MnO4 + 6 H2O