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本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。
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在说概念之前,我们先看下面两个例子:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O
但是酸性氧化物朽归不一定是非金属氧化物。
酸性氧化物大多企茅谅数能跟水直接化合生成酸。
CO2+H2O=H2CO3
SO3+H说套想2O=H2SO4
SiO2则不能直接与水反应生成H2SiO3。
H2CO3=(加热)CO2↑+H2O
H2SO4=(加热)SO3↑+H2O
可以说,酸性氧化物都是酸酐。
酸性氧化物可以与碱发生反页循应生成盐和水。
2NaOH+CO2=Na甩埋循壳2CO3+H2O
Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O
CaO+CO2=CaCO良旬愉3
CaO+SiO阀艰狱2=(高温)CaSiO3[2]
同样的引入,我们先看下面两个例子:
2HCl+CuO=CuCl2+H2O
3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
上述反应表明,氧化铜,氧化铁跟碱的性质相似。因此,人们把氧化铜,氧化铁这样能跟酸反应生成且只生成盐和水的氧化物,称为碱性氧化物。(SiO2可以与HF反应,但SiO2是酸性氧化物(SiO2可以与HF反应是SiO2的特性,与它是碱性氧化物或酸性氧化物无关))(碱性氧化物包括活泼金属氧化物和其他金属的低价氧化物,如Na2O、CaO、BaO、CrO、MnO等)
K2O+H2O=2KOH
Na2O+H2O=2NaOH
BaO+H2O=Ba(OH)2
CaO+H2O=Ca(OH)2
不溶性碱则可以受热分解生成对应的碱性氧化物和水。
Cu(OH)2=(加热)CuO+H2O
碱性氧化物可以与酸发生反应生成盐和水。
2HCl+CuO=CuCl2+H2O
3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
Na2O+2NaHSO4=2Na2SO4+H2O[2]
如Al2O3,ZnO等。
以Al2O3为例:
Al2O3+ 6HCl= 2AlCl3+ 3H2O
Al2O3+ 2NaOH = 2NaAlO2+ H2O[2]
Mn2O7>MnO3>MnO2>MnO
酸性 酸性 两性 碱性
这里需要说明的是:有些不成盐氧化物在一定条件下是可以“成盐”的。
过氧化钠过氧化钠是钠在氧气或空气中燃烧的产物之一,纯品过氧化钠为白色,但一般见到的过氧化钠呈淡黄色,原因是反应过程中生成了少量超氧化钠。过氧化钠易潮解、有腐蚀性,应密封保存;具有强氧化性,可以用来漂白纺织类物品、麦杆、羽毛等。[3]
结构类型 |
氧化物举例 |
|
非金属元素 |
简单分子氧化物 |
H、F、Cl、Br、I、S、Se、N、P、As、C的氧化物 |
巨分子氧化物 |
B、Si的氧化物 |
|
金属元素 |
18电子外壳离子的氧化物 |
Ag2O、Cu2O
|
18+2电子外壳离子的氧化物 |
SnO、PbO |
|
8电子外壳、高电荷离子的氧化物 |
Mn2O7[4]
|
根据酸碱特性,氧化物可分成4类:酸性的、碱性的、两性的和中性的。
P4O10+6H2O→4H3PO4
Sb2O5+2NaOH+5H2O→2Na[Sb(OH)6]
大多数非金属共价型氧化物和某些电正性较弱的高氧化态金属的氧化物都是酸性的。
CaO+H2O→Ca(OH)2
Fe2O3+6HCl→2FeCl3+3H2O
大多数电正性元素的氧化物是碱性的。
ZnO+2HCl→ZnCl2+H2O
ZnO+2NaOH+H2O→Na2[Zn(OH)4]
靠近长周期表中非金属区的一些金属元素的氧化物易显两性。
详见:氧化物的酸碱性。
大部分氧化物具有很高的热稳定性,尤其是IIA和IVB族元素的氧化物、Li2O、Na2O、B2O3、Al2O3、SiO2等,对热不稳定的氧化物较少,例如卤素的氧化物、N2O5、Ag2O、HgO等。短周期元素氧化物的稳定性从左至右递减,唯碱金属元素氧化物的稳定性较碱土金属为差,当我们考虑到M+离子之间的斥力而使M2O的晶格能较低时就不难理解这个“反常”现象了;在同一族里,尤其是副族元素,从上向下热稳定性增强,这是因为,虽然从上向下随着阳离子和阴离子半径之和的增加而减小了晶格能,但随原子半径的增大而减小电离能的效应更为显著,特别是当阳离子的半径比氧离子的半径小时更是这样。
①按与氧化合的另一种元素的类型分为金属氧化物与非金属氧化物
②按成键类型或组成粒子类型分为离子型氧化物与共价型氧化物
离子型氧化物:部分活泼金属元素形成的氧化物如Na2O、CaO等
共价型氧化物:部分金属元素和所有非金属元素的氧化物如MnO2、HgO、SO2、ClO2 等