Кислый оксид - Acidic oxide

Кислотные оксиды, или же ангидрид кислоты, находятся оксиды которые реагируют с воды сформировать кислота,^[1] или с основанием для образования соли. Это оксиды либо неметаллы или из металлы в высоком состояния окисления. Их химию можно систематически понять, взяв оксокислота и удаляя из него воду, пока не останется только оксид. Образующийся оксид относится к этой группе веществ. Например, сернистая кислота (ТАК₂), серная кислота (ТАК₃), и угольная кислота (CO₂) - кислые оксиды. An неорганический ангидрид (несколько архаичный термин) ангидрид кислоты без органический часть.

Кислотные оксиды не Кислоты Бренстеда – Лоури потому что они не жертвуют протоны; однако они Аррениусовы кислоты потому что они увеличивают ион водорода концентрация воды. 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 Кислоты Льюиса, потому что они принимают электронные пары от некоторых Базы Льюиса, в первую очередь основные ангидриды.^[2]

Оксиды период три элемента 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). Кремний, фосфор, сера, и хлор оксиды кислые.^[3] Некоторые оксиды неметаллов, такие как оксид азота (N₂O) и монооксид углерода (CO), не имеют кислотно-щелочных характеристик.

Кислые оксиды также могут реагировать с основные оксиды производить соли оксоанионы:

2 MgO + SiO₂ → Mg₂SiO₄

Кислые оксиды экологически значимы. Оксиды серы и азота считаются загрязнителями воздуха, поскольку они реагируют с водяным паром из атмосферы с образованием кислотный дождь.

Реакции кислых оксидов

Хотя это сложно классифицировать Эти оксиды, как кислоты, это свойство проявляется в реакциях с основаниями. Например, диоксид углерода реагирует с щелочь.

CO₂ + 2OH⁻ ⇌ HCO₃⁻ + ОН⁻ ⇌ CO₃²⁻ + H₂О

По этой причине щелочь хранится в закрытых пробках, чтобы ингибировать реакцию с атмосферным углекислым газом. В геохимия сложный силикаты часто пишут, как будто они являются продуктами кислотно-щелочной реакции. Например, химическая формула минерала оливин можно записать как (Mg, Fe)₂SiO₄ или как (MgO, FeO)₂SiO₂. Этот минерал называется ультраосновной, что означает, что он имеет очень высокое номинальное содержание оснований оксид магния и оксид железа и, следовательно, низкое содержание кислого диоксида кремния.

Примеры реакций

• Углекислый газ ангидрид угольная кислота:

${\displaystyle {\ce {H2CO3 -> H2O + CO2}}}$

• Фермент карбоангидраза, который катализирует эту реакцию, назван в честь этого свойства диоксида углерода.

• Триоксид хрома, который реагирует с водой с образованием хромовая кислота
• Пятиокись азота, который реагирует с водой с образованием азотная кислота
• Гептоксид марганца, который реагирует с водой с образованием марганцевая кислота

Примеры

Оксид алюминия

Оксид алюминия (Al₂О₃) является амфотерный окись; он может действовать как основание или кислота. Например, с базой разной алюминат соли будут образовываться:

Al₂О₃ + 2 NaOH + 3 Н₂O → 2 NaAl (ОН)₄

Диоксид кремния

^[4]Диоксид кремния кислотный оксид. Он будет реагировать с сильными основаниями с образованием силикат соли.

Диоксид кремния ангидрид кремниевая кислота:

${\displaystyle {\ce {Si(OH)4 -> 2H2O + SiO2}}}$

Оксиды фосфора

Оксид фосфора (III) реагирует на форму фосфористая кислота в воде:

п₄О₆ + 6 часов₂O → 4 H₃PO₃

Оксид фосфора (V) реагирует с водой с образованием фосфорной (v) кислоты:

п₄О₁₀ + 6 часов₂O → 4 H₃PO₄

Триоксид фосфора ангидрид фосфористая кислота:

${\displaystyle {\ce {2H3PO3 -> 3H2O + P2O3}}}$

Пятиокись фосфора ангидрид фосфорная кислота:

${\displaystyle {\ce {2H3PO4 -> 3H2O + P2O5}}}$

Оксиды серы

Диоксид серы реагирует с водой с образованием слабой кислоты, сернистая кислота:

ТАК₂ + H₂O → H₂ТАК₃

Триоксид серы формирует сильную серная кислота с водой (так, триоксид серы - это ангидрид серной кислоты):

ТАК₃ + H₂O → H₂ТАК₄

Эта реакция важна при производстве кислоты.

Оксиды хлора

Оксид хлора (I) реагирует с водой с образованием хлорноватистая кислота, очень слабая кислота:

${\displaystyle {\ce {Cl2O + H2O <=> 2 HOCl}}}$

Оксид хлора (VII) реагирует с водой с образованием хлорная кислота, сильная кислота:

Cl₂О₇ + H₂O → 2 HClO₄

Оксиды железа

Оксид железа (II) ангидрид водного иона двухвалентного железа:

${\displaystyle {\ce {[Fe(H2O)6]^2+ -> FeO + 2H+ + 5H2O}}}$

Оксиды хрома

Триоксид хрома ангидрид хромовая кислота:

${\displaystyle {\ce {H2CrO4 -> H2O + CrO3}}}$

Оксиды ванадия

Триоксид ванадия ангидрид ванадовая кислота:

${\displaystyle {\ce {2H3VO3 -> 3H2O + V2O3}}}$

Пятиокись ванадия ангидрид ванадиевая кислота:

${\displaystyle {\ce {2H3VO4 -> 3H2O + V2O5}}}$

Смотрите также

• Ангидрид органической кислоты, аналогичные соединения в органической химии
• Базовый ангидрид

Рекомендации

• Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-08-037941-8.

1. 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.
2. Дэвид Окстоби; Х. П. Гиллис; Алан Кэмпион. Принципы современной химии (7-е изд.). Cengage Learning. С. 675–676. ISBN  978-0-8400-4931-5.
3. Чанг, Раймонд; Оверби, Джейсон (2011). Общая химия: основные понятия (6-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN  9780073375632. OCLC  435711011.
4. Комплексная химия Том 1. 113, Golden House, Daryaganj, New Delhi - 110002, Индия: Laxmi Publications. 2018. с. 6.13. ISBN  978-81-318-0859-7.