Оксид с наиболее выраженными кислотными свойствами образует: Оксиды и гидроксиды щелочных металлов — урок. Химия, 9 класс.

Свойства оксидов, основные оксиды, кислотные оксиды. Получение оксидов. Оксиды азота

Свойства оксидов

Оксиды — это сложные химические вещества, представляющие собой химические соединения простых элементов с кислородом. Они бывают солеобразующими и не образующие соли. При этом солеобразующие бывают 3-х типов: основными (от слова «основание»), кислотными и амфотерными.
Примером окислов, не образующих соли, могут быть: NO (окись азота) — представляет собой бесцветный газ, без запаха. Он образуется во время грозы в атмосфере. CO (окись углерода) — газ без запаха, образуется при сгорании угля. Его обычно называют угарным газом. Существуют и другие окислы, не образующие соли. Теперь разберём подробнее каждый вид солеобразующих окислов.

Основные оксиды

Основные оксиды — это сложные химические вещества, относящиеся к окислам, которые образуют соли при химической реакции с кислотами или кислотными оксидами и не реагируют с основаниями или основными оксидами.

Например, к основным относятся следующие:
K₂O (окись калия), CaO (окись кальция), FeO (окись железа 2-валентного).

Рассмотрим химические свойства оксидов на примерах

1. Взаимодействие с водой:
— взаимодействие с водой с образованием основания (или щёлочи)

CaO+H₂O→ Ca(OH)₂ (известная реакция гашения извести, при этом выделяется большое количества тепла!)

2. Взаимодействие с кислотами:

— взаимодействие с кислотой с образованием соли и воды (раствор соли в воде)

CaO+H₂SO₄→ CaSO₄+ H₂O (Кристаллы этого вещества CaSO₄ известны всем под названием «гипс»).

3. Взаимодействие с кислотными оксидами: образование соли

CaO+CO₂→ CaCO₃ (Это вещество известно всем — обычный мел!)

Кислотные оксиды

Кислотные оксиды — это сложные химические вещества, относящиеся к окислам, которые образуют соли при химическом взаимодействии с основаниями или основными оксидами и не взаимодействуют с кислотными оксидами.

Примерами кислотных окислов могут быть:

CO₂ (всем известный углекислый газ), P₂O₅ — оксид фосфора (образуется при сгорании на воздухе белого фосфора), SO₃ - триокись серы — это вещество используют для получения серной кислоты.

— химическая реакция с водой

CO₂+H₂O→ H₂CO₃ — это вещество — угольная кислота — одна из слабых кислот, её добавляют в газированную воду для «пузырьков» газа. С повышением температуры растворимость газа в воде уменьшается, а его излишек выходит в виде пузырьков.

— реакция с щелочами (основаниями):

CO₂+2NaOH→ Na₂CO₃+H₂O- образовавшееся вещество (соль) широко используется в хозяйстве. Её название — кальцинированная сода или стиральная сода, — отличное моющее средство для подгоревших кастрюль, жира, пригара. Голыми руками работать не рекомендую!

— реакция с основными оксидами:

CO₂+MgO→ MgCO₃ — получившая соль — карбонат магния — ещё называется «горькая соль».

Амфотерные оксиды

Амфотерные оксиды — это сложные химические вещества, также относящиеся к окислам, которые образуют соли при химическом взаимодействии и с кислотами (или кислотными оксидами) и основаниями (или основными оксидами). Наиболее частое применение слово «амфотерный» в нашем случае относится к оксидам металлов.

Примером амфотерных оксидов могут быть:

ZnO — окись цинка (белый порошок, часто применяемый в медицине для изготовления масок и кремов), Al

2O₃ — окись алюминия (называют еще «глинозёмом»).

Химические свойства амфотерных оксидов уникальны тем, что они могут вступать в химические реакции, соответствующие как основаниями так и с кислотами. Например:

— реакция с кислотным оксидом:

ZnO+H₂CO₃→ ZnCO₃ + H₂O — Образовавшееся вещество — раствор соли «карбоната цинка» в воде.

— реакция с основаниями:

ZnO+2NaOH→ Na₂ZnO₂+H₂O — полученное вещество — двойная соль натрия и цинка.

Получение оксидов

Получение оксидов производят различными способами. Это может происходить физическим и химическим способами. Самым простым способом является химическое взаимодействие простых элементов с кислородом. Например, результатом процесса горения или одним из продуктов этой химической реакции являются оксиды. Например, если раскалённое железный прутик, да и не только железный (можно взять цинк Zn, олово Sn, свинец Pb, медь Cu, — вообщем то, что имеется под рукой) поместить в колбу с кислородом, то произойдёт химическая реакция окисления железа, которая сопровождается яркой вспышкой и искрами.

Продуктом реакции будет чёрный порошок оксида железа FeO:

2Fe+O₂→ 2FeO

Полностью аналогичны химические реакции с другими металлами и неметаллами. Цинк сгорает в кислороде с образованием окисла цинка

2Zn+O₂→ 2ZnO

Горение угля сопровождается образованием сразу двух окислов: угарного газа и углекислого газа

2C+O₂→ 2CO — образование угарного газа.

C+O₂→ CO₂ — образование углекислого газа. Этот газ образуется если кислорода имеется в более, чем достаточном количестве, то есть в любом случае сначала протекает реакция с образованием угарного газа, а потом угарный газ окисляется, превращаясь в углекислый газ.

Получение оксидов можно осуществить другим способом — путём химической реакции разложения. Например, для получения окисла железа или окисла алюминия необходимо прокалить на огне соответствующие основания этих металлов:

Fe(OH)₂→ FeO+H₂O

Твёрдый оксид алюминия — минерал корундОксид железа (III). Поверхность планеты Марс имеет красновато-оранжевый цвет из-за наличия в грунте оксида железа (III).Твёрдый оксид алюминия — корундРастворы оксидов

2Al(OH)₃→ Al₂O₃+3H₂O,
а также при разложении отдельных кислот:

H₂CO₃→ H₂O+CO₂ — разложение угольной кислоты

H₂SO₃→ H₂O+SO₂ — разложение сернистой кислоты

Получение оксидов можно осуществить из солей металлов при сильном нагревании:

CaCO₃→ CaO+CO₂

— прокаливанием мела получают окись кальция (или негашенную известь) и углекислый газ.

2Cu(NO₃)₂→ 2CuO + 4NO₂ + O₂ — в этой реакции разложения получается сразу два окисла: меди CuO (чёрного цвета) и азота NO₂ (его ещё называют бурым газом из-за его действительно бурого цвета).

Ещё одним способом, которым можно осуществить получение окислов — это окислительно-восстановительные реакции

Cu + 4HNO₃(конц. )→ Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

S + 2H₂SO₄

(конц.)→ 3SO₂ + 2H₂O

Оксиды хлора

Молекула ClO₂Молекула Cl₂O₇Закись азота N₂OАзотистый ангидрид N₂O₃Азотный ангидрид N₂O₅Бурый газ NO₂

Известны следующие оксиды хлора: Cl₂O, ClO₂, Cl₂O₆, Cl₂O₇. Все они, за исключением Cl₂O₇, имеют желтую или оранжевую окраску и не устойчивы, особенно ClO₂, Cl₂O₆. Все оксиды хлора взрывоопасны и являются очень сильными окислителями.

Реагируя с водой, они образуют соответствующие кислородсодержащие и хлорсодержащие кислоты:

Так, Cl₂O — кислотный оксид хлора хлорноватистой кислоты.

Cl₂O + H₂O→ 2HClO — Хлорноватистая кислота

ClO₂ — кислотный оксид хлора хлорноватистой и хлорноватой кислоты, так как при химической реакции с водой образует сразу две этих кислоты:

ClO₂ + H₂O→ HClO₂ + HClO₃

Cl₂O₆ — тоже кислотный оксид хлора хлорноватой и хлорной кислот:

Cl₂O₆ + H₂O→ HClO₃ + HClO₄

И, наконец, Cl₂O₇ — бесцветная жидкость — кислотный оксид хлора хлорной кислоты:

Cl₂O₇ + H₂O→ 2HClO₄

Оксиды азота

Азот — газ, который образует 5 различных соединений с кислородом — 5 оксидов азота. А именно:

— N₂O — гемиоксид азота. Другое его название известно в медицине под названием веселящий газ или закись азота — это бесцветный сладковатый и приятный на вкус на газ.
— NO — моноксид азота — бесцветный, не имеющий ни запаха ни вкуса газ.
— N₂O₃ — азотистый ангидрид — бесцветное кристаллическое вещество
— NO₂ — диоксид азота. Другое его название — бурый газ — газ действительно имеет буро-коричневый цвет
— N₂O₅ — азотный ангидрид — синяя жидкость, кипящая при температуре 3,5 ⁰C

Из всех этих перечисленных соединений азота наибольший интерес в промышленности представляют NO — моноксид азота и NO₂ — диоксид азота. Моноксид азота (NO) и закись азота N₂O не реагируют ни с водой, ни с щелочами. Азотистый ангидрид (N₂O₃) при реакции с водой образует слабую и неустойчивую азотистую кислоту HNO₂, которая на воздухе постепенно переходит в более стойкое химическое вещество азотную кислоту Рассмотрим некоторые химические свойства оксидов азота:

Реакция с водой:

2NO₂ + H₂O→ HNO₃ + HNO₂ — образуется сразу 2 кислоты: азотная кислота HNO₃ и азотистая кислота.

Реакция с щелочью:

2NO₂ + 2NaOH→ NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O — образуются две соли: нитрат натрия NaNO₃ (или натриевая селитра) и нитрит натрия (соль азотистой кислоты).

Реакция с солями:

2NO₂ + Na₂CO₃→ NaNO₃ + NaNO₂ + CO₂ - образуются образуются две соли: нитрат натрия и нитрит натрия, и выделяется углекислый газ.

Получают диоксид азота (NO₂) из моноксида азота (NO) с помощью химической реакции соединения c кислородом:

2NO + O₂→ 2NO₂

Оксиды железа

Железо образует два оксида: FeO — оксид железа (2-валентный) — порошок чёрного цвета, который получают восстановлением оксида железа (3-валентного) угарным газом по следующей химической реакции:

Fe₂O₃+CO→ 2FeO+CO₂

Этот основной оксид, легко вступающий в реакции с кислотами. Он обладает восстановительными свойствами и быстро окисляется в оксид железа (3-валентный).

4FeO +O₂→ 2Fe₂O₃

Оксид железа (3-валентный) — красно-бурый порошок (гематит), обладающий амфотерными свойствами (может взаимодействовать и с кислотами и со щелочами). Но кислотные свойства этого оксида выражены настолько слабо, что наиболее часто он его используют, как основной оксид .

Есть ещё так называемы смешанный оксид железа Fe₃O₄. Он образуется при горении железа, хорошо проводит электрический ток и обладает магнитными свойствами (его называют магнитным железняком или магнетитом). Если железо сгорает, то в результате реакции горения образуется окалина, состоящая сразу из двух оксидов: оксида железа (III) и (II) валентные.

Оксид серы

Сернистый газ SO₂

Оксид серы SO₂ — или сернистый газ относится к кислотным оксидам, но кислоту не образует, хотя отлично растворяется в воде — 40л оксида серы в 1 л воды (для удобства составления химических уравнений такой раствор называют сернистой кислотой).

При нормальных обстоятельствах — это бесцветный газ с резким и удушливым запахом горелой серы. При температуре всего -10 ⁰C его можно перевести в жидкое состояние.

В присутствии катализатора -оксида ванадия (V₂O₅) оксид серы присоединяет кислород и превращается в триоксид серы

2SO₂ +O₂→ 2SO₃

Растворённый в воде сернистый газ — оксид серы SO₂ — очень медленно окисляется, в результате чего сам раствор превращается в серную кислоту

Если сернистый газ пропускать через раствор щелочи, например, гидроксида натрия, то образуется сульфит натрия (или гидросульфит — смотря сколько взять щёлочи и сернистого газа)

NaOH + SO₂→ NaHSO₃ — сернистый газ взят в избытке

2NaOH + SO₂→ Na₂SO₃ + H₂O

Если сернистый газ не реагирует с водой, то почему его водный раствор даёт кислую реакцию?! Да, не реагирует, но он сам окисляется в воде, присоединяя к себе кислород. И получается, что в воде накапливаются свободные атомы водорода, которые и дают кислую реакцию (можете проверить каким-нибудь индикатором!)

Тематические тесты по темам «Строение атома. Периодический закон и система»

Тема «1. «Строение атома»

Строение электронных оболочек атомов элементов первых четырех периодов: s- и p- и d- элементы. Электронная конфигурация атома. Основное и возбужденное состояние атомов

1. Количество электронов в атоме равно

1)

числу протонов

2)

числу нейтронов

3)

числу энергетических уровней

4)

относительной атомной массе

2 . Ион, в составе которого 16 протонов и 18 электронов, имеет заряд

1) +4 2) -2 3) +2 4) -4

3. Внешний энергетический уровень атома элемента, образующего высший оксид состава ЭОз, имеет формулу

1) ns2np1 2) ns2nр2 3) nз2nр3 4) ns2nр4

4. Конфигурация внешнего электронного слоя атома серы в невозбужденном состоянии

1) 4s2 2) 3s23р6 3) 3s23р4 4) 4s24р4

5. Электронную конфигурацию 1s22s22p63s23p64s1 в основном состоянии имеет атом

1) лития

2) натрия

3) калия

4) кальция

6.восьмиэлектронную внешнюю оболочку имеет ион

1) Р3+ 2) S2- 3) С15+ 4) Fe2+

7. Двухэлектронную внешнюю оболочку имеет ион

1) S6+ 2) S2- 3) Вг5+ 4) Sn4+

8. Число электронов в ионе железа Fe2+ равно

1) 54 2) 28 3) 58 4) 24

9. Электронная конфигурация Is22s22p63s23p6 соответствует иону

1) Sn2+ 2) S2- 3) Cr3+ 4) Fe2+

10. В основном состоянии три неспаренных электрона имеет атом

1) кремния

2) фосфора

3) серы

4) хлора

11. Элемент с электронной конфигурацией внешнего уровня … 3s23p3 образует водородное соединение состава

1) ЭН4 2) ЭН 3) ЭН3 4) ЭН2

12. Электронная конфигурация Is22s22p63s23p6 соответствует иону

1) Сl-­ 2) N3- 3) Br- 4) О2-

13. Электронная конфигурация Is22s22p6 соответствует иону

1) А13+ 2) Fe3+ 3) Zn2+ 4) Cr3+

14. Одинаковую электронную конфигурацию внешнего уровня имеют Са2+ и

1) К+ 2) Аr 3) Ва 4) F-

15. Атом металла, высший оксид которого Ме2О3, имеет электронную формулу внешнего энергетического уровня

1) ns2пр1 2) ns2пр2 3) ns2np3 4) ns2nps

16. Элемент, которому соответствует высший оксид состава R2O7 имеет электронную конфигурацию внешнего уровня:

1) ns2np3 2)ns2np5 3) ns2np1 4) ns2np2

17. Высший оксид состава R2O7 образует химический элемент, в атоме которого заполнение электронами энергетических уровней соответствует ряду чисел:

1) 2, 8, 1 2) 2, 8, 7 3) 2, 8, 8, 1 4) 2, 5

18. У атома серы число электронов на внешнем энергетическом уровне и заряд ядра равны соответственно

1)4 и + 16 2)6 и + 32 3)6 и + 16 4)4 и + 32

19. Число валентных электронов у марганца равно

1) 1 2) 3 3) 5 4) 7

20. Одинаковое электронное строение имеют частицы

1) Na0 и Na+ 2) Na0 и K0 3) Na+ и F- 4) Cr2+ и Сr3+

21. Высший оксид состава ЭО3 образует элемент с электронной конфигурацией внешнего электронного слоя

1) ns2np1 2) ns2np3 3) ns2np4 4) ns2np6

22. Число энергетических слоев и число электронов во внешнем энергетическом слое атомов мышьяка равны соответственно

1)

4, 6

2)

2, 5

3)

3, 7

4)

4, 5

23 Иону Al3+ отвечает электронная конфигурация:

1) 1s22s22p6; 2) 1s22s22p63s1; 3) 1s22s22p63s23p1 4) Is22s22p63s23p64s1

24. Иону Zn2+ отвечает электронная конфигурация:

1) 1s22s22p63s23p63d84s2 2) 1s22s22p63s23p63d104s24p6 3 ) 1s22s22p63s23p63d10 4) Is22s22p63s23p64s1

25. Химическому элементу соответствует летучее водородное соединение состава Rh4. Электронная конфигурация внешнего уровня этого элемента

1)

3s23p1

2)

3s23p2

3)

3s23p3

4)

3s23p5

26. Атомы серы и кислорода имеют

1)

одинаковое число электронных слоев

2)

одинаковое число электронов внешнего электронного слоя

3)

одинаковое число протонов в ядре

4)

одинаковые радиусы

27. Электронная конфигурация атома фтора

1)

1s22s22p5

2)

1s22s22p4

3)

1s22s22p6

4)

1s22s22p3

28. Сколько неспаренных электронов имеет атом углерода в состоянии sp3-гибридизации?

1)

1

2)

2

3)

3

4)

4

29. У атома хлора на третьем электронном уровне имеется одна s-орбиталь, три p-орбитали и пять d-орбиталей. Максимальная валентность хлора равна

1)

четырем

2)

семи

3)

восьми

4)

девяти

30. Элемент, электронная конфигурация атома которого 1s22s22p63s23p2 образует водородное соединение

1) СН4 2) Sih5 3) h3O 4) h3S

Тема №2 Периодический закон и система»

Закономерности изменения химических свойств элементов и их соединений по периодам и группам.

1. В ряду Na —>Mg —>Al —>Si

1) увеличивается число энергетических уровней в атомах

2) усиливаются металлические свойства элементов

3) уменьшается высшая степень окисления элементов

4) ослабевают металлические свойства элементов

2. У элементов подгруппы углерода с увеличением атомного номера уменьшается

1) атомный радиус

2) заряд ядра атома

3) число валентных электронов в атомах

4) электроотрицательность

3. В ряду элементов азот — кислород — фтор возрастает

1) валентность по водороду

2) число энергетических уровней

3) число внешних электронов

4) число неспаренных электронов

4. В ряду химических элементов бор — углерод — азот возрастает

1) способность атома отдавать электроны

2) высшая степень окисления

3) низшая степень окисления

4) радиус атома

5. Какой элемент имеет более выраженные неметаллические свойства, чем кремний?

1) углерод 2) германий 3) алюминий 4) бор

6. С ростом заряда ядра атомов кислотные свойства оксидов в ряду

N2O5 —> P2O5 —> As2O5 —> Sb2O5

1) ослабевают

2) усиливаются

3) не изменяются

4) изменяются периодически

7. В порядке возрастания неметаллических свойств элементы расположены в ряду:

1) O,N,C,B

2) Cl,S,P,Si

3) C,Si,Ge,Sn

4) B,C,O,F

8. В порядке усиления металлических свойств элементы расположены в ряду:

1) А1,Са,К 2) Ca. Ga.Fe 3) K,Al,Mg 4) Li,Be,Mg

9. В каком ряду элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса?

1) Si,P, S.C1

2) O,S,Se,Te

3) At,I,Br,Cl

4) Mg,Al,Si, P

10. Какой элемент образует газообразное водородное соединен соответствующее общей формуле Rh3?

1) бор 2) калий 3) сера 4) хром

11. В главных подгруппах периодической системы восстановительная способность атомов химических элементов растет с

1) уменьшением радиуса атомов

2) увеличением числа энергетических уровней в атомах

3) уменьшением числа протонов в ядрах атомов

4) увеличением числа валентных электронов

12. В какой группе периодической системы находится элемент Э, входящий в состав кислоты НЭО4?

1) IV 2) V 3) VI 4) VII

13. В ряду оксидов SiO2 — Р2О5 — SO2 — Cl2O7 кислотные свойства

1) возрастают

2) убывают

3) не изменяются

4) сначала уменьшаются, потом увеличиваются

14. В каком ряду простые вещества расположены в порядке усиления металлических свойств?

1) Mg, Ca, Ва

2) Na, Mg, A1

3) K,Ca,Fe

4) Sc, Ca, Mg

15. По периоду слева направо уменьшается(-ются)

1) атомный радиус элементов

2) число валентных электронов в атомах

3) электроотрицательность элементов

4) кислотные свойства гидроксидов

16. В порядке увеличения электроотрицательности химические элементы расположены в раду:

1) С, N, О 2) Si.Al.Mg 3) Mg,Ca, Ва 4) Р, S, Si

17. Химический элемент расположен в IV периоде, IA группе. Распределению электронов в атоме этого элемента соответствует ряд чисел:

1) 2,8,8,2

2) 2, 8, 18, 1

3) 2, 8, 8, 1

4) 2,8, 18,2

18. Электроотрицательность химических элементов с возрастанием заряда ядра атома

1) увеличивается и в периодах, и в группах

2) уменьшается и в периодах, и в группах

3) увеличивается в периодах, а в группах уменьшается

4) уменьшается в периодах, а в группах увеличивается

19. В каком ряду химические элементы расположены в порядке возрастания их атомного радиуса?

1) Rb,K,Na,Li

2) Na,Mg,Al, S

3) О, S, Se, Те

4) C,N, О, F

20. Среди элементов третьего периода наименьший атомный радиус имеет

1) натрий

2) алюминий

3) фосфор

4) сера

21. В главных подгруппах периодической системы восстановительная способность атомов химических элементов растет с

1) уменьшением радиуса атомов

2) увеличением числа энергетических уровней в атомах

3) уменьшением числа протонов в ядрах атомов

4) увеличением числа валентных электронов

22. По периоду слева направо уменьшается

1) число валентных электронов в атомах

2) атомный радиус элементов

3) электроотрицательность элементов

4) кислотность гидроксидов элементов

23. Наиболее сильное основание образует

1) цезий 2) натрий 3} литий 4) цинк

24. Оксид с наиболее выраженными кислотными свойствами образует

1) кремний 2) фосфор 3) сера 4) хлор

25. Наиболее сильное основание образует

1) магний 2) стронций 3) барий 4) кадмий

26. Кислотный характер наиболее выражен у высшего оксида, образованного элементом:

1) Sn 2) А1 3) С 4} S

27. Кислотный характер наиболее выражен у высшего оксида, образованного

1) бериллием 2) бором 3) фосфором 4) кремнием

28. Сила бескислородных кислот неметаллов VIIА группы соответственно возрастанию заряда ядра атомов элементов

1)

увеличивается

2)

уменьшается

3)

не изменяется

4)

изменяется периодически

29. Одинаковое значение валентности в водородном соединении и высшем оксиде имеет элемент

1)

хлор

2)

германий

3)

мышьяк

4)

селен

30. Кислотные свойства оксидов в ряду SiO2 —> P2O5 —>SО3

1) ослабевают

2) усиливаются

3) не изменяются

4) изменяются периодически

31. Газообразные водородные соединения состава ЭН3 образуют

1) Be, Ca, Sr 2) P, As, Sb 3) Ga, Al, B 4) Te, S, Sc

32. В ряду элементов

Cl ® S ® P ® Si

1) уменьшается число электронных слоев в атомах

2) увеличивается число внешних электронов в а томах

3) возрастают радиус атомов

4) усиливаются неметаллические свойства

33. Неметаллические свойства наиболее выражены у

1) серы 2) кислорода 3) кремния 4) фосфора

34. Наибольший радиус имеет атом

1) олова 2} кремния 3) свинца 4} углерода

35. В ряду химических элементов

Na —>Mg —> Al —> Si

1) увеличивается число валентных электронов в атомах

2) уменьшается число электронных слоев а атомах

3) уменьшается число протонов в ядрах атомов

4) увеличиваются радиусы атомов

36.Наибольший радиус имеет атом

1) брома 2) мышьяка 3) бария 4) олова

37.Электронную конфигурацию 1s22s22р63.s2Зр63d1 имеет ион

1) Са2+ 2) А13+ 3) K+ 4) Sc2+

38. Какую электронную конфигурацию имеет атом наиболее активного металла?

1)

1s22s22p1

2)

1s22s22p63s1

3)

1s22s2

4)

1s22s22p63s23p1

Тема №3. Химические элементы.

1. В порядке увеличения восстановительной способности металлы расположены в ряду:

1) K,Al,Cr,Sn

2) Sn,Cr,Al,Zn

3) Sn,Ca,Al,K

4) Au,Al,Ca,Li

2. Щелочные металлы

1)являются сильными восстановителями

2) проявляют как окислительные, так и восстановительные свойства

3) легко образуют отрицательно заряженные ионы

4) легко присоединяют электроны в химических реакциях

3. В ряду элементов: натрий —>магний —>алюминий

возрастает их

1) атомный радиус

2) восстановительная способность

3) химическая активность

4) электроотрицательность

4. У магния металлические свойства выражены

1) слабее, чем у бериллия

2) сильнее, чем у алюминия

3) сильнее, чем у кальция

4) сильнее, чем у натрия

5. В порядке уменьшения восстановительных свойств металлы расположены в ряду:

1) Al,Zn,Fe

2) Al,Na,K

3) Fе,Zn,Mg

4) Fe,Zn,Al

6. Наибольший радиус имеет атом

1) лития 2) натрия 3) кальция 4) калия

7. У элементов II А группы сверху вниз

1) уменьшаются радиусы атомов,

2) увеличивается число валентных электронов в атоме

3) увеличиваются радиусы атомов

4) уменьшается число валентных электронов в атоме

8. Сила оснований возрастает в ряду:

1) Ве(ОН)2, Mg(OH)2, Ca(OH)2

2) Ва(ОН)2, Са(ОН)2, Ве(ОН)2

3) Са(ОН)2, Mg(OH)2, Ве(ОН)2

4) Sr(OH)2, Ca(OH)2, Mg(OH)2

9. У элементов I А группы сверху вниз

1) усиливаются окислительные свойства

2) ослабевают восстановительные свойства

3) увеличиваются радиусы атомов

4) уменьшаются радиусы атомов

10. Валентные электроны наиболее легко отдают атомы

1) алюминия 2) натрия 3) бериллия 4) магния

11. Восстановительные свойства наиболее выражены у

1) алюминия 2) магния 3) натрия 4) калия

12. Для растворения как меди, так и железа, следует использовать

1) концентрированную фосфорную кислоту

2) разбавленную азотную кислоту

3) разбавленную соляную кислоту

4) раствор гидроксида калия

13. К основным гидроксидам относится каждое из двух веществ:

1) Fe(OH)3 и Си(ОН)2

2) Fe(OH)3 и Сг(ОН)2

3) Fe(OH)2 и Ca(OH)2

4) Fe(OH)3 и Сг(ОН)3

14. При нагревании меди с концентрированной серной кислотой образуется

1) оксид серы (IV)

2) водород

3) оксид серы (VI)

4) сероводород

15. Медь может вступать во взаимодействие с водным раствором

1) гидроксида натрия

2) хлорида кальция

3) нитрата цинка

4) азотной кислоты

16. Основные свойства веществ ослабевают в ряду:

1) NaОН —> КОН —>RbOH

2) А1(ОН)3 —>Mg(OH)2 —> NaOH

3) Са(ОН)2 —> Mg(OH)2 —>Be(OH)2

4) В(ОН)3 —>Ве(ОН)2 —> LiOH

17. Верны ли следующие суждения?

А. И хром, и железо образуют устойчивые оксиды в степени окисления +3.

Б. Оксид хрома (III) является амфотерным.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

18. Верны ли следующие суждения?

А. Только s-элементы содержит IA группа.

Б. Все элементы IA группы взаимодействуют с водой при комнатной температуре.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

19. Оксид хрома (VI) является

1) основным

2) кислотным

3) амфотерным

4) несолеобразующим

20. При обычных условиях практически осуществима реакция между железом и

1) серой (тв)

2) серной кислотой (конц.)

3) нитратом меди (II) (р-р)

4) нитратом цинка (р-р)

21. Только при нагревании с водой реагируют

1) К и Hg 2) Zn и Fe 3) Cs и Ag 4) Sr и Сu

22. Только основные свойства проявляет

1) Сr2O3 2) Сr(ОН)2 3) СrO3 4) Сr(ОН)3

23. Сильные окислительные свойства характерны для

1) оксида меди (I)

2) оксида железа (II)

3) оксида хрома (III)

4) оксида хрома (VI)

24. Верны ли следующие суждения об оксидах железа?

А. Степень окисления железа в высшем оксиде равна + 3.

Б. Высший оксид железа относится к основным оксидам.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

25. В ряду оксидов

CrO — Сr2О3 — СrОз

происходит

1) уменьшение степени окисления хрома

2) усиление восстановительных свойств

3) увеличение массовой доли хрома

4) усиление кислотных свойств

26. Оцените справедливость суждений о металлах:

А. Чем сильнее атом удерживает валентные электроны, тем ярче

выражены металлические свойства элемента.

Б. Чем сильнее выражены металлические свойства элемента, тем

более основный характер имеет его гидроксид.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

27. Оцените справедливость суждений о металлах:

А. Для атомов металлов характерно малое число валентных

электронов и слабое их притяжение к ядру.

Б. Чем выше степень окисления металла в его гидроксиде, тем

более основными свойствами обладает гидроксид.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

28. Оцените справедливость суждений о металлах:

А. Атомы металла могут образовывать только ионные связи.

Б. Оксиды и гидроксиды металлов всегда имеют основный

характер.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

29. Верны ли следующие суждения о неметаллах?

А. В периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева все неметаллы располагаются в главных подгруппах.

Б. Все неметаллы являются р-элементами.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

30. При обычных условиях из двухатомных молекул состоят

1) гелий и аргон

2) азот и неон

3) сера и фосфор

4) водород и кислород

31. Верны ли следующие суждения о неметаллах?

А. Все неметаллы являются химически активными веществами.

Б. Неметаллы обладают только окислительными свойствами.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

32. Верны ли следующие суждения о неметаллах?

А. Неметаллы образуют с щелочными металлами соединения преимущественно с ионной связью.

Б. Между собой неметаллы образуют соединения с ковалентной связью.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

33. У атомов химических элементов, расположенных в ряду: P-S-C1, увеличивается

1) радиус

2) окислительная способность

3) восстановительная способность

4) число неспаренных электронов

34. Соединения состава NaHЭO3 и NaHЭO4 может образовать

1) углерод 2) сера 3) хлор 4) фосфор

35. Наиболее сильными кислотными свойствами обладает

1) НС1О4 2) h3SO3 3) Н3РО4 4) h3SiО3

36 Соединения состава КЭО2 и КЭО3 образует элемент

1) азот 2) фосфор 3) сера 4) марганец

37. Водород проявляет окислительные свойства при реакции с

1) натрием 2) хлором 3) азотом 4) кислородом

38. Способность атомов химических элементов принимать электроны усиливается в ряду:

1)F —>O —>N

2) N —>F —>О

3) N —>O —>F

4) O —>N —>F

39. Степени окисления хлора, брома и йода в высших оксидах и водородных соединениях соответственно равны:

1)+1и-1 2)+7и-1 3)+7и-7 4)+5и-1

40. Сера проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства при взаимодействии с

1) водородом и железом

2) углеродом и цинком

3) хлором и фтором

4) натрием и кислородом

41. В ряду: Si —>Р —> S —> С1

электроотрицательность элементов

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

4) сначала уменьшается, потом увеличивается

42. В ряду элементов мышьяк —>селен —> бром возрастает

1) атомный радиус

2) число неспаренных электронов в атоме

3) число электронных слоев в атоме

4) электроотрицательность

43. Водородное соединение состава Н2Э2 образует

1) углерод

2) кремний

3) бор

4) азот

44. Верны ли следующие суждения о галогенах?

А. Наиболее электроотрицательным среди галогенов является иод.

Б. Хлор вытесняется бромом из хлорида алюминия.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

45. Кислород не реагирует с

1) водой и оксидом кальция

2) железом и оксидом фосфора (V)

3) водородом и оксидом фосфора (III)

4) сероводородом и оксидом углерода (IV)

46. Высшему гидроксиду элемента VIIA группы соответствует формула

1) Н2ЭО3 2) Н2ЭО4 3) НЭО3 4) НЭО4

47. Верны ли следующие суждения о галогенах?

А. Фтор в соединениях проявляет как положительную, так и

отрицательную степень окисления.

Б. При нормальных условиях бром и иод являются жидкостями.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

48. Водород проявляет окислительные свойства при взаимодействии с

1) натрием 2) хлором 3) азотом 4) кислородом

49. Окислительные свойства фосфор проявляет при взаимодействии с

1) кислородом

2) магнием

3) хлором

4) серой

50. Верны ли следующие суждения о свойствах серы и хлора?

А. Максимальная валентность серы и хлора в соединениях равна номеру группы.

Б. В водородных соединениях серы и хлора связь ковалентная полярная.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

51. Фосфор проявляет окислительные свойства при реакции с

1) кальцием 2) серой 3} хлором 4) кислородом

52. При взаимодействии высшего оксида хлора с водой образуется кислота

1) НС1O 2) НС1O2 3) НСlO3 4} HClO4

53. Характерными степенями окисления хлора в его соединениях являются:

1) -1, +1, +3, +5, +7

2) — 2, +4, +6, +8

3) -3, +3, +5

4) -1, +2, +5

54. Оцените справедливость суждений о неметаллах:

А. Атомы неметалла могут участвовать в образовании как ионных,

так и ковалентных связей.

Б. Гидроксиды неметаллов имеют кислотный характер.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

55. Оцените справедливость суждений о неметаллах:

А. Чем больше заряд ядра атома, тем сильнее выражены его

неметаллические свойства.

Б. Чем сильнее выражены неметаллические свойства элемента, тем

более кислотный характер имеет его оксид.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

56. Оцените справедливость суждений о неметаллах:

А. В периоде с увеличением зарядов атомных ядер происходит

усиление неметаллических свойств элементов.

Б. В главной подгруппе с увеличением зарядов атомных ядер

происходит ослабление кислотных свойств гидроксидов.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

57. Кислотные свойства наиболее выражены у высшего гидроксида

1) азота

2) фосфора

3) мышьяка

4) сурьмы

58. Только восстановительные свойства азот проявляет в соединении

1) N2

2) NНз

3) NО2

4) НNОз

59. Верны ли следующие суждения о свойствах соединений элемента, электронная конфигурация атома которого 1s22s22p6 3s2 Зр1 ?

А. Этот элемент образует гидроксид с ярко выраженными кислотными свойствами.

Б. Степень окисления этого элемента в высшем гидроксиде равна (+ 4).

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Оксиды углерода, кремния, германия, олова и свинца

ОКСИДЫ ГРУППЫ 4 На этой странице кратко рассматриваются оксиды углерода, кремния, германия, олова и свинца. Он концентрируется на структурных различиях между двуокисью углерода и двуокисью кремния, а также на тенденциях кислотно-щелочного поведения оксидов по мере того, как вы спускаетесь по группе 4. Структуры двуокиси углерода и двуокиси кремния Существует огромная разница между физическими свойствами диоксида углерода и диоксида кремния (также известного как оксид кремния (IV) или кремнезем). Углекислый газ — это газ, тогда как диоксид кремния — твердое тугоплавкое твердое вещество. Другие диоксиды группы 4 также являются твердыми веществами. Это, очевидно, отражает разницу в структуре между двуокисью углерода и двуокисью остальной группы. Структура двуокиси углерода Тот факт, что углекислый газ является газом, означает, что он должен состоять из простых молекул. Углерод может образовывать простые молекулы с кислородом, потому что он может образовывать двойные связи с кислородом. Ни один из других элементов 4-й группы не образует двойных связей с кислородом, что создает для них совершенно другие структуры.
	Примечание:   Объяснение этого, вероятно, выходит за рамки того, что вам нужно для целей британского уровня химии (или его эквивалента), но я все равно включаю его. Это не очень сложно понять, и, честно говоря, на остальной части этой страницы нет ничего даже отдаленно интересного! Если вы можете следить за этим хорошо, молодец! Если нет, перейдите к структуре диоксида кремния. Если вы не встречались с концепцией гибридизации, вероятно, было бы лучше пропустить ее, но попробуйте и посмотрите, что произойдет.
Когда углерод образует связи с кислородом, он сначала переводит один из электронов с 2s-уровня на пустой 2p-уровень. Это дает 4 неспаренных электрона. Теперь он немного перетасовывает эти электроны, гибридизируя 2s-электрон и один из 2p-электронов, чтобы получить два sp 1 гибридных орбиталей равной энергии. Остальные 2p-электроны пока остаются в покое. Как они выглядят в атоме (используя ту же цветовую кодировку): Обратите внимание, что два зеленых лепестка представляют собой две разных гибридных орбиталей, расположенных как можно дальше друг от друга. Не путайте их с формой р-орбитали. Так вот как организован углерод непосредственно перед тем, как он свяжется. Теперь нам нужно посмотреть на кислород. Электронная структура кислорода: 1s 2 2s 2 2p x 2 2p y 1 2p 6 1 z 6 Гибридизация происходит и в кислороде. На этот раз образуются гибриды sp 2 , в которых s-орбиталь и две p-орбитали перестраиваются, чтобы получить 3 орбитали с одинаковой энергией, оставляя временно незатронутой p-орбиталь. На этот раз две гибридные орбитали sp 2 содержат неподеленные пары электронов. Теперь выровняйте два атома кислорода и углерод, прежде чем соединить их. Обратите внимание, что левый кислород повернут на 90°: Затем соедините их так, чтобы бледно-зеленые гибридные орбитали перекрывались встык, образуя простые ковалентные связи. Их правильно называют сигма-связями, и они показаны оранжевым цветом на следующей диаграмме. Это сближает различные p-орбитали настолько, что они перекрываются в стороны. Боковое перекрытие между двумя наборами р-орбиталей образует две пи-связи — подобные пи-связи, обнаруженной, скажем, в этилене. Эти пи-связи закручены на 90° друг к другу в конечной молекуле. Итак. . . для образования двойной связи углерод-кислород необходимо, чтобы p-орбитали углерода и кислорода перекрывались сбоку. Структура диоксида кремния Кремний не образует двойной связи с кислородом. Атомы кремния больше углерода. Это означает, что связи кремний-кислород будут длиннее, чем связи углерод-кислород. Представьте, что вы пытаетесь создать двойную связь кремний-кислород так же, как мы делали это для двойной связи углерод-кислород. При более длинных связях кремний-кислород p-орбитали кремния и кислорода недостаточно близки друг к другу, чтобы обеспечить достаточное боковое перекрытие, чтобы обеспечить стабильную пи-связь. Итак, кремний связывается с кислородом таким образом, что образуются только одинарные связи. Существуют различные структуры диоксида кремния. Легче всего запомнить и нарисовать: . Он основан на структуре алмаза, в которой каждый из атомов кремния соединен мостиком с четырьмя другими соседями через атом кислорода.
	Примечание:   Если вы хотите быть суетливым, валентные углы Si-O-Si на этой диаграмме неверны. На самом деле «мост» от одного атома кремния к соседнему расположен не по прямой линии, а в виде буквы «V» (подобной форме вокруг атома кислорода в молекуле воды). Чрезвычайно сложно изобразить это убедительно и аккуратно на диаграмме с таким количеством атомов. Упрощение вполне приемлемо.
Это означает, что диоксид кремния представляет собой гигантскую ковалентную структуру. Сильные связи в трех измерениях делают его твердым твердым веществом с высокой температурой плавления.
	Примечание:   Если вам нужно более подробное обсуждение структуры диоксида кремния (включая руководство по рисованию структуры алмаза!) и того, как это влияет на его физические свойства, вы найдете его на странице о гигантских ковалентных структурах. Если вы решите перейти по этой ссылке, используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.
Кислотно-щелочное поведение оксидов группы 4 Оксиды элементов в верхней части группы 4 являются кислыми, но кислотность оксидов падает по мере того, как вы спускаетесь по группе. Ближе к нижней части группы оксиды становятся более основными, хотя никогда полностью не теряют своего кислотного характера. Оксид, который может проявлять как кислотные, так и основные свойства, называется 9.0006 амфотерный . Таким образом, наблюдается тенденция от кислотных оксидов вверху группы к амфотерным внизу. Оксиды углерода и кремния Окись углерода С окисью углерода обычно обращаются так, как если бы она была нейтральной окисью, но на самом деле она очень, очень слегка кислая. Он не реагирует с водой, но будет реагировать с горячим концентрированным раствором гидроксида натрия с образованием раствора метаноата натрия. NaOH  +  CO    HCOONa Тот факт, что монооксид углерода реагирует с ионом основного гидроксида, показывает, что он должен быть кислым. Диоксиды углерода и кремния Они оба слабокислые. С водой Диоксид кремния не реагирует с водой из-за сложности разрушения гигантской ковалентной структуры. Углекислый газ в незначительной степени реагирует с водой с образованием ионов водорода (строго ионов гидроксония) и ионов гидрокарбоната. Суммарно эта реакция: H 2 O(ж)  +  CO 2 (водн.)    H + (водн.)  + HCO 3 — (водн.) Раствор углекислого газа в воде иногда называют угольной кислотой, но на самом деле только около 0,1% углекислого газа прореагировало. Положение равновесия сильно смещено влево. С основаниями Углекислый газ реагирует с раствором гидроксида натрия на холоду с образованием либо карбоната натрия, либо раствора гидрокарбоната натрия — в зависимости от пропорций реакции. 2NaOH + CO 2    Na 2 CO 3  + H 2 O NaOH + CO 2 NaHCO 3 Диоксид кремния также реагирует с раствором гидроксида натрия, но только если он горячий и концентрированный. Образуется раствор силиката натрия. 2NaOH + SiO 2    Na 2 SiO 3  + H 2 O Вы также можете быть знакомы с одной из реакций, происходящих в доменной печи для извлечения железа, в которой оксид кальция (из известняка, который является одним из сырьевых материалов) реагирует с диоксидом кремния с образованием жидкого шлака, силиката кальция. Это также пример реакции кислого диоксида кремния с основанием. CaO(т) + SiO 2 (т)    CaSiO 3 (л) Германий, оксиды олова и свинца Монооксиды Все эти оксиды амфотерны — они проявляют как основные, так и кислотные свойства. Оксиды основной природы Все эти оксиды реагируют с кислотами с образованием солей. Например, все они реагируют с концентрированной соляной кислотой. Это можно резюмировать так: XO(т) + 2HCl(водн. )    XCl 2 (водн.)  + H 2 O(л) . . . где X может быть Ge и Sn, но, к сожалению, нуждается в небольшой модификации для свинца. Хлорид свинца (II) довольно нерастворим в воде, и вместо получения раствора он образовал бы нерастворимый слой над оксидом свинца (II), если бы вы использовали разбавленную соляную кислоту, что остановило бы протекание реакции. PbO(т) + 2HCl(водн.)    PbCl 2 (с)  + H 2 O(л) Однако в данном примере речь идет об использовании концентрированной соляной кислоты. Большой избыток ионов хлорида в концентрированной кислоте реагирует с хлоридом свинца (II) с образованием растворимых комплексов, таких как PbCl 4 2- . Эти ионные комплексы растворяются в воде, поэтому проблема исчезает. PbCl 2 (т)  +  2Cl — (водн.)    PbCl 4 2- (водный) К сожалению, это означает, что вам есть что вспомнить!
	Примечание:   Практически наверняка будут образовываться аналогичные комплексы в случаях с германием и оловом в присутствии избытка концентрированной соляной кислоты, но поскольку они не важны для протекания реакции, их обычно игнорируют на этом уровне. .
Кислотная природа оксидов Все эти оксиды также реагируют с основаниями, такими как раствор гидроксида натрия. На этот раз мы можем обобщить без исключения: XO(s) + 2OH — (водн.)    XO 2 2- (водн.)  + H 2 O(л) Оксид свинца(II), например, будет реагировать с образованием ионов PbO 2 2- — плюмбата(II).
	Примечание:   Эта реакция написана с использованием упрощенной версии формулы продукта. Этого вполне достаточно для этого уровня.
Диоксиды Эти диоксиды также являются амфотерными, проявляя как основные, так и кислотные свойства. Основные диоксиды природы Диоксиды сначала реагируют с концентрированной соляной кислотой с образованием соединений типа XCl 4 : XO 2  + 4HCl    XCl 4  +  2H 2 O Они будут реагировать с избытком ионов хлорида в соляной кислоте с образованием комплексов, таких как XCl 6 2- . XCl 4 + 2Cl —      XCl 6 2- В случае оксида свинца(IV) реакцию следует проводить с ледяной соляной кислотой. Если реакция проводится при более высокой температуре, хлорид свинца (IV) разлагается с образованием хлорида свинца (II) и газообразного хлора. Это связано с тем, что предпочтительная степень окисления свинца составляет +2, а не +4.
	Примечание:   Вы найдете больше об этом (включая общее уравнение для реакции оксида свинца (IV) с концентрированной соляной кислотой при обычных температурах) на странице, посвященной тенденциям степени окисления в группе 4. Если вы решите перейти по этой ссылке, используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы вернуться на эту страницу.
Кислая природа диоксидов Диоксиды будут реагировать с горячим концентрированным раствором гидроксида натрия с образованием растворимых комплексов формы [X(OH) 6 ] 2-. XO 2 (т)  +  2OH — (водн.)  +  2H 2 O(л)    [X(OH) 6 ] 2- (водн.) Некоторые источники предполагают, что для получения оксида свинца(IV) требуется расплавленный гидроксид натрия. В этом случае уравнение другое. PbO 2 (т) + 2NaOH(ж)    Na 2 PbO 3 (т) + H 2 O(г)
	Примечание:   Если вы студент из Великобритании, изучающий учебную программу Edexcel, вам может быть интересно узнать, что их главный экзаменатор по химии уровня A на момент написания использует это второе уравнение для реакции оксида свинца (IV) на своем веб-сайте, и первое уравнение для двух других диоксидов.
Вопросы для проверки вашего понимания Если это первый набор вопросов, который вы задали, пожалуйста, прочтите вводную страницу, прежде чем начать. Вам нужно будет использовать КНОПКУ НАЗАД в браузере, чтобы вернуться сюда позже. вопросов по оксидам группы 4 ответов Куда бы вы хотели отправиться сейчас? В меню группы 4 . . . В меню неорганической химии. . . В главное меню . . . © Джим Кларк, 2004 г. (последнее изменение: январь 2022 г.)

неорганическая химия. Почему двуокись кремния имеет кислотную природу, а не амфотерную?

спросил 1 год, 9 месяцев назад

Изменено 1 год, 8 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

$\begingroup$

Кремний является металлоидом, что означает, что он как металлические, так и неметаллические характеристики. Но если кремний является металлоидом тогда почему диоксид кремния кислый по своей природе? Если кремний имеет как металлическую, так и неметаллические характеристики, что означает его оксид должен иметь как кислую, так и основные характеристики, а это означает, что диоксид кремния должен иметь как кислую, так и основные характеристики, а это означает, что диоксид кремния должен быть амфотерным в природа, да? Тогда почему диоксид кремния кислый по своей природе?

• неорганическая химия

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Вопрос предполагает, что если бы кремний был металлом, то его оксид $\ce{MO2}$ был бы основным. Но вообще $\ce{MO2}$ оксиды большинства металлов не чисто основные, а амфотерные. Известно, например, что титан образует титанаты, а его диоксид реагирует с растворами гидроксида натрия даже при температуре окружающей среды [1]. Чисто основные оксиды металлов почти всегда либо содержат меньше кислорода, чем $\ce{MO2}$, либо, при достижении этой стехиометрии, являются пероксидами или супероксидами ($s$-блочных металлов). Добавьте к этому тот факт, что диоксид кремния проявляет ограниченный основной характер благодаря реакции с фтористоводородной кислотой (WP действительно указывает оксид как амфотерный), и мы можем справедливо сказать, что диоксид кремния действительно демонстрирует промежуточные характеристики между металлическими и неметаллическими оксидами, имеющими ту же стехиометрию.

Номер по каталогу

1. Кострикин А.В., Спиридонов Ф.М., Линько И.В. и другие. «Взаимодействие компонентов в системе NaOH-TiO2 · h3O-h3O при 25°С». Рус. Дж. Неорг. хим. 56 , 928–934 (2011). https://doi.org/10.1134/S0036023611060131

$\endgroup$

$\begingroup$

Кислая природа $\ce{SiO2}$ восходит к 19$ веку. В те далекие времена ионы и электроны были неизвестны. Окислительно-восстановительные уравнения не были хорошо установлены. Наиболее известными уравнениями были уравнения нейтрализации, соответствующие общему уравнению $$\ce{Кислота + Основание -> Соль + Вода}$$ Это уравнение справедливо для всех минеральных и органических кислот. А «основой» в то время было то, что мы сегодня называем нашим теперешним гидроксидом или нашим оксидом металла. Основанием называли вещество, которое превращает индикаторы в основание и реагирует с кислотой с образованием соли и воды. Кислота — это вещество, которое превращает индикаторы в кислоту и реагирует с основанием с образованием соли и воды. Как следствие, возникла тенденция к обобщению и включению всех неорганических веществ в три категории: «кислоты», «основания» или «соли». К сожалению, некоторые вещества, такие как кремнезем $\ce{SiO2}$, трудно отнести ни к одной из этих категорий, так как они не реагируют с кислотами и основаниями. Но однажды кто-то смог заставить кремний реагировать с расплавленным $\ce{NaOH}$ при высокой температуре по уравнению $$\ce{SiO2 + 2 NaOH-> Na2SiO3 + h3O}$$ Итак, $\ce {SiO2}$ не является кислотой, но он реагирует с основанием, как если бы он был кислотой: после реакции с основанием образуется соль плюс вода. Вот почему кремнезем $\ce{SiO2}$ был классифицирован как имеющий «кислотный характер».

$\endgroup$

$\begingroup$

SiO2 имеет кислотную природу по ряду причин:

1. Si имеет вакантную d-орбиталь, поэтому может действовать как кислота Льюиса (согласно кислотно-основной теории Льюиса)
2. Двойная связь Si-O образуется из-за перекрытия 2pπ-3pπ орбиталей O и Si соответственно, но из-за большого размера Si эта двойная связь Si-O невозможна, поэтому она завершает свою четырехвалентность, образуя 4 одинарных Si-O. связи (вы увидите, что SiO2 I. E. Cassiterite представляет собой твердое тело с трехмерной сеткой, в котором SiO2 находится в твердом состоянии, а Si здесь гибридизован sp3). Эта образованная одинарная связь Si-O намного более стабильна, потому что гибридизованные орбитали намного более стабильны, чем негибридные орбитали, из-за меньшей энергии, которой они обладают, поэтому гибридная орбиталь Si может перекрываться с p-орбиталью O.