Урок №29. Характерные химические свойства оксидов: основных, амфотерных, кислотных

• Учительница приветствует учеников и отмечает, что урок будет проще, чем обычно.  

• Сегодня будут разбираться кислотно-основные реакции, которые не являются окислительно-восстановительными.  

• Учительница упоминает о закрытом телеграм-канале, где можно найти неформальное общение и полезные материалы.  

• Учительница подчеркивает важность вопросов и ответов для понимания материала.  

• Она отмечает, что вопросы — это нормально и часть процесса обучения.  

• Учительница сообщает, что это 29-й урок из 108, и они прошли уже четверть курса.  

• Учительница призывает учеников активно писать реакции, чтобы улучшить навыки.  

• Она делится своим опытом и подчеркивает важность механического повторения.  

• Учительница напоминает, что сегодня будут разбираться кислотно-основные взаимодействия и свойства оксидов.  

• Учительница объясняет, что сегодня будет обсуждаться классификация оксидов.  

• В начале урока всегда вспоминается теория из общей химии и физические свойства веществ.  

• Затем рассматриваются взаимодействия оксидов с водой и другими оксидами.  

• Обсуждение гидроксидов, солей и не солеобразующих оксидов.  

• Повторение общих способов получения веществ.  

• Ответы на вопросы учеников.  

• Оксиды состоят из двух элементов, один из которых кислород со степенью окисления -2.  

• Не солеобразующие оксиды имеют особые свойства и часто участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.  

• Примеры не солеобразующих оксидов: NO2, CO, SO2.  

• Оксиды делятся на солеобразующие, основные, амфотерные и кислотные.  

• Оксиды неметаллов всегда не солеобразующие.  

• Оксиды металлов низкой степени окисления являются основными, высокой степени окисления – кислотными.  

• Оксиды металлов со степенью окисления +2 являются амфотерными.  

• Примеры амфотерных металлов: Be, Zn, Al.  

• Оксиды с промежуточной степенью окисления проявляют амфотерные свойства.  

• Обобщение информации о классификации оксидов.  

• Номенклатура оксидов: сначала класс соединения, затем элемент в родительном падеже.  

• Тривиальные названия оксидов и их значение.  

• Физические свойства зависят от типа строения вещества.  

• Ионное и атомное строение приводят к твердым веществам.  

• Молекулярное строение может приводить к разным агрегатным состояниям.  

• Газы: угарный газ, углекислый газ, сернистый газ, веселящий газ, оксид азота два и бурый газ.  

• Жидкости: вода при стандартных условиях 25 градусов и 1 атмосфера.  

• Оксид марганца-семь: жидкость, молекулярное строение, степень окисления плюс семь.  

• Твердые оксиды неметаллов: оксид кремния, оксид бора, оксид фосфора пять и оксид фосфора три.  

• Твердые оксиды металлов: ионная кристаллическая решетка, кроме оксида марганца-семь.  

• Летучие и нелетучие вещества: газы и молекулярные вещества летучие, твердые вещества нелетучие.  

• Бесцветные газы: угарный газ, углекислый газ, сернистый газ, веселящий газ.  

• Белые оксиды: оксид бора, оксиды фосфора, оксид кремния, оксиды непереходных металлов.  

• Черные оксиды: оксид марганца-два, оксид железа-два, оксид меди-один, оксид серебра-два.  

• Красные оксиды: оксид меди-один, оксид хрома-три, оксид железа-три.  

• Бурые и коричневые оксиды: оксид марганца-четыре, оксид железа-три, оксид хрома-шесть.  

• Резкий запах: аммиак, сернистый газ, оксид азота-два.  

• Сладковатый запах: веселящий газ.  

• Без запаха: остальные оксиды неметаллов и оксиды металлов.  

• Использование QR-кодов для визуализации химических реакций.  

• Примеры веществ и их цвета: бурый газ, белый оксид, коричневый марганец, зеленый хром, красный хром, черный железо, кирпично-красный медь.  

• Важность запоминания цветов для качественных реакций и агрегатных состояний.  

• Вещества с кислотными свойствами реагируют с веществами с основными свойствами, образуя соли и воду.  

• Не все кислотные вещества реагируют со всеми основными веществами.  

• Примеры реакций и их особенности.  

• План разбора свойств оксидов, гидроксидов, солей и простых веществ.  

• Использование плана для систематизации реакций.  

• Важность внимательного подхода к реакциям.  

• Кислотные оксиды реагируют с водой, образуя соответствующие кислоты.  

• Примеры реакций: углекислый газ, оксид азота, оксид азота, оксид фосфора.  

• Важность учета степеней окисления и коэффициентов в реакциях.  

• Основные кислоты: фосфористая и ортофосфорная.  

• Особенности реакций с недостатком воды.  

• Примеры реакций с оксидами серы и их продукты.  

• Реакция сернистой кислоты и угольной кислоты обратима, так как они неустойчивы.  

• В реакциях обмена не нужно писать продукты, так как они разлагаются на газ и воду.  

• Примеры: сернистый газ и серный ангидрид.  

• Кислородсодержащие кислоты галогенов образуются при взаимодействии кислотных оксидов с водой.  

• Примеры: хлорноватистая, хлористая, хлорноватая и хлорная кислоты.  

• Не все оксиды хлора существуют, поэтому на экзамене не будут вопросы о них.  

• Кислотные оксиды металлов, такие как оксид марганца и оксид хрома, также образуют соответствующие кислоты.  

• Примеры: марганцевая и хромовая кислоты.  

• Кремниевая кислота не реагирует с водой из-за прочной атомной решетки и нерастворимости.  

• Основные и амфотерные оксиды реагируют с кислотными оксидами, образуя соли.  

• Основные оксиды активных металлов реагируют с любыми кислотными оксидами.  

• Слабые основные оксиды реагируют только с сильными кислотными оксидами.  

• Основные и кислотные оксиды образуют соли.  

• Нерастворимые карбонаты неустойчивы и разлагаются при нагревании.  

• Примеры реакций: Na2O + SiO2, CuO + SO3, Na2O + Cr2O3.  

• Na2O - основный оксид, Cr2O3 - кислотный оксид.  

• Na2O образует катион, Cr2O3 - анион.  

• Примеры: Na2CrO4, Na2SO4, Na2O2SO5.  

• SrO + SO3 - соль сернистой кислоты.  

• Li2O + NO2 - нитрат лития.  

• BaO + NO2 - нитрат бария.  

• Li2O + NO2 - нитрит лития.  

• Na2O + NO2 - соль азотистой и азотной кислот.  

• Диспропорционирование: азот меняет степень окисления.  

• K2O + P2O5 - ортофосфат калия.  

• CaO + P2O5 - ортофосфат кальция.  

• Примеры: K3PO4, Ca3PO4.  

• Cl2O + Cl2 - гипохлорит.  

• Cl2O + Cl2O7 - перхлорат.  

• NaClO4, K2O + Mn2O7 - соли марганцевой кислоты.  

• Амфотерные оксиды могут быть основными или кислотными.  

• Примеры: ZnO + SO3, Al2O3 + SO3.  

• Реакции с сильными кислотными оксидами.  

• Примеры реакций с азотной кислотой.  

• Реакции с амфотерными оксидами.  

• Все реакции - это реакции соединения.  

• Гидроксиды содержат OH-группу, что приводит к выделению воды при реакции с кислотными оксидами.  

• Нерастворимые основания реагируют только с сильными кислотными оксидами азотными, серными, хлорноватыми и хлорными.  

• Щелочи реагируют с любыми кислотными оксидами, независимо от их силы.  

• Реакция натрия с CO2 приводит к образованию средней соли Na2CO3 и выделению воды.  

• Для получения средней соли нужен избыток щелочи, иначе образуется кислая соль.  

• Реакция не является обменом, так как нет обмена составными частями.  

• CuOH2 реагирует только с сильными кислотными оксидами, образуя соль CuSO4 и выделяя воду.  

• LiOH и SrOH2 реагируют с NO2, образуя нитраты и нитриты, выделяя воду.  

• NaOH и NO2 диспропорционируют на NO3 и NO2, образуя две соли и воду.  

• Смесь NO2 с кислородом в щелочной среде образует только азотную кислоту HNO3.  

• Кислород окисляет азот до NO5, что приводит к образованию одной соли и воды.  

• Коэффициенты в таких реакциях лучше ставить по балансу, учитывая изменение степени окисления азота.  

• Фосфор в степени окисления +5 образует среднюю соль калия трифосфат.  

• При недостатке фосфора образуются кислые соли.  

• Реакции с галогенами: гипохлорид натрия и перхлорат натрия.  

• Силикат натрия неустойчив и гидролизуется.  

• Реакция с кальцием: кальций силикат.  

• Реакции с марганцем и хромом: перманганат натрия и хромат натрия.  

• Амфотерные гидроксиды реагируют с сильными кислотными оксидами.  

• Примеры: цинк сульфат, алюминий сульфат, цинк нитрат, алюминий нитрат.  

• Коэффициенты в реакциях подбираются практикой.  

• Твердые кислотные оксиды реагируют с карбонатами и сульфитами.  

• Пример: силикат натрия с карбонатом натрия.  

• Реакции идут при сплавлении, а не в растворе.  

• Силикат натрия в растворе реагирует с углекислым газом.  

• Образуется кремниевая кислота и осадок.  

• Реакция идет до конца из-за образования слабого электролита.  

• Оксид кремния реагирует с плавиковой кислотой.  

• Реакция не является реакцией обмена.  

• Используется для травления стекла и создания узоров.  

• Большинство реакций уже рассмотрены.  

• Информация будет повторяться, но в меньшем объеме.  

• Возможность сделать перерыв для отдыха или других дел.  

• Основные оксиды реагируют с водой, образуя основания.  

• Реагируют только оксиды, образованные элементами первой и второй групп главной подгруппы.  

• Образуются растворимые основания, которые называются щелочами.  

• Литий, натрий, калий, рубидий и цезий образуют щелочи при реакции с водой.  

• Реакция с водой приводит к образованию гашеной извести CaO + H2O → Ca(OH)2.  

• Гашеная известь используется для побелки и других целей.  

• Основные оксиды реагируют с кислотными оксидами, образуя соли.  

• Примеры: CaO + CrO3 → CaCrO4, K2O + SO3 → K2SO4.  

• Реакции с амфотерными оксидами требуют сплавления и приводят к образованию солей.  

• Амфотерные оксиды реагируют с основными оксидами активных металлов.  

• Реакции идут при сплавлении и приводят к образованию солей.  

• Амфотерные оксиды образуют анионы типа MeO2, где Me — амфотерный металл.  

• Na2O + ZnO → Na2ZnO2, Na2O + Al2O3 → NaAlO2.  

• CaO + ZnO → CaZnO2, CaO + Al2O3 → CaAlO2.  

• Важно запомнить, что амфотерные оксиды образуют анионы типа MeO2.  

• Основные оксиды не реагируют со щелочами, но реагируют с кислотами.  

• В результате реакции образуются соли и вода.  

• Пример: Na2O + HCl → NaCl + H2O.  

• Кальций обменивается местами с водородом в кислоте.  

• Железо в разных степенях окисления реагирует с кислотами, образуя соли и воду.  

• Железная окалина реагирует с кислотами, образуя две соли разных степеней окисления железа.  

• Медь реагирует с сильными кислотами, образуя голубой раствор и соль.  

• Медь не реагирует с уксусной кислотой, но реакция идет медленнее.  

• Скорость реакции зависит от химической активности кислот.  

• Основные оксиды в промежуточной степени окисления могут быть восстановителями.  

• Пример: Fe2O3 + HNO3 → Fe3O4 + H2O.  

• Медь в степени окисления +1 может окисляться до +2 в серной кислоте.  

• Важно различать обменные и окислительно-восстановительные реакции.  

• Окислительно-восстановительные реакции могут происходить при взаимодействии кислот, окислителей и восстановителей.  

• Амфотерные гидроксиды реагируют с основными оксидами, образуя соли и воду.  

• Примеры реакций: калий-цинк-о-два, калий-алюминий-о-два, барий-цинк-о-два.  

• Реакции протекают при нагревании и образуют соли состава металл-о-два.  

• Основные оксиды не реагируют с солями.  

• Примеры реакций: барий-алюминий-о-два, барий-цинк-о-два.  

• Реакции протекают при сплавлении и образуют соли состава металл-о-два.  

• Амфотерные оксиды не реагируют с водой, так как они нерастворимы.  

• Примеры реакций: цинк-хлор-о-семь, алюминий-бром-о-семь.  

• Реакции образуют соли состава металл-о-два.  

• Амфотерные оксиды образуют катионы при реакции с кислотными оксидами.  

• Примеры реакций: цинк-хлор-о-семь, алюминий-бром-о-семь.  

• Реакции приводят к образованию солей состава металл-о-два.  

• Амфотерные оксиды реагируют с кислотами, образуя соли и воду.  

• Примеры реакций: цинк-азотная кислота, алюминий-серная кислота, железо-бромная кислота.  

• Реакции могут быть окислительно-восстановительными, в зависимости от степени окисления железа.  

• Комплексные соли могут быть восстановителями, но на практике это редко.  

• Комплексные соли состоят из катиона и аниона, связанных ионными и донорно-акцепторными связями.  

• Комплексный катион или анион включает центральный атом комплексообразователь и лиганды.  

• Координационное число КЧ часто равно степени окисления, умноженной на два.  

• В примере с гексацианоферратом железа КЧ равно шести.  

• Комплексные анионы могут иметь заряд, отличный от заряда катиона.  

• Амфотерные оксиды и гидроксиды образуют комплексные анионы в растворах щелочей.  

• Железо не образует комплексы в разбавленных водных растворах щелочей, только в концентрированных.  

• В ЕГЭ не рассматриваются комплексы с железом.  

• Амфотерные оксиды реагируют с водными растворами щелочей, образуя комплексные соли.  

• Пример с цинком: NaOH + ZnO → Na2ZnO4 + H2O.  

• Пример с алюминием: NaOH + Al2O3 → NaAlO2 + 2H2O.  

• В водных растворах щелочей образуются комплексные соли.  

• При сплавлении амфотерного оксида с твердой щелочью образуется средняя соль и вода.  

• Примеры реакций с цинком, алюминием и хромом.  

• Разные условия приводят к разным продуктам реакций.  

• Амфотерные оксиды реагируют с солями слабых летучих кислот, образуя новые соли.  

• Пример: цинк вытесняет летучий CO2 из карбоната, образуя цинкат и CO2.  

• Гидрокарбонаты и карбонаты реагируют аналогично, вытесняя CO2.  

• При нагревании образуется алюминат, вытесняя летучий CO2.  

• Вода выделяется, а не водород, так как нет восстановителя.  

• Амфотерные оксиды могут вытеснять CO2 из карбонатов и сульфитов.  

• Реакции аналогичны кислотным оксидам.  

• С другими солями реакции не идут.  

• Кислотные оксиды реагируют с водой, но не с кислотными оксидами.  

• Амфотерные оксиды реагируют с водой, кислотами, основаниями и солями.  

• Вещества с похожими свойствами не взаимодействуют друг с другом.  

• Не сольобразующие оксиды не реагируют с водой и типичными кислотно-основными взаимодействиями.  

• Угарный газ CO является типичным восстановителем.  

• CO может окисляться оксидами металлов и кислородом воздуха.  

• Смесь угарного газа и водорода называется синтез-газ.  

• В зависимости от условий могут получаться разные продукты, обычно метанол.  

• CO и H2 реагируют с образованием метанола.  

• Угарный газ реагирует со щелочью при нагревании и высоком давлении.  

• Образуется формиат натрия, что не является кислотно-основным взаимодействием.  

• Это промышленный способ получения формиата.  

• Угарный газ реагирует с хлором, что часто встречается в заданиях.  

• Хлор является типичным окислителем.  

• Реакция важна для понимания свойств угарного газа.  

• Углерод может проявлять восстановительные свойства.  

• Хлор забирает последние два электрона углерода, окисляя его до четырех.  

• Образуется фазген, боевое отравляющее вещество, использовавшееся в Первую мировую войну.  

• Фазген имеет линейное строение, как CO2.  

• Углерод в фазгене имеет степень окисления +4.  

• Угарный газ проявляет восстановительные свойства.  

• Оксиды металлов в промежуточной степени окисления не реагируют с кислородом.  

• Оксиды металлов реагируют с углеродом, коксом и водородом при нагревании.  

• Эти реакции используются для получения металлов.  

• Углерод, кокс и водород являются типичными восстановителями.  

• Эти восстановители используются для получения металлов в доменной печи.  

• Водород вытесняет металлы средней активности и неактивные металлы.  

• Оксиды неметаллов могут реагировать с металлами.  

• Азот в буром газе может реагировать с металлами, восстанавливая их до нуля.  

• Магний может вытеснять кремний из силицидов.  

• Оксиды можно получить взаимодействием простых веществ с кислородом.  

• Горение сложных веществ также приводит к образованию оксидов.  

• Нерастворимые гидроксиды и соли разлагаются при нагревании, образуя оксиды.  

• Оксиды могут быть получены различными способами, включая разложение солей.  

• Важно разбирать теорию на уроках, чтобы легче было решать домашние задания.  

• Таблицы и схемы удобны для повторения, но не для изучения материала.  

• Конспект содержит всю информацию по химии, от классификации до примеров.  

• Домашние задания должны быть достаточно сложными для закрепления материала.  

• Для химии важно писать, а не устно проговаривать, поэтому 30 заданий достаточно.  

• Для решения заданий нужно знать всю неорганику, а не только базовые свойства.  

• Тренажеры помогают закрепить материал, но не заменяют полноценное изучение.  

• Важно понимать, почему одни вещества реагируют, а другие нет.  

• Понимание приходит со временем и многократным повторением.  

• Некоторые вещи нужно выучить наизусть, особенно сложные реакции.  

• Важно проговаривать реакции и логические рассуждения.  

• До ЕГЭ осталось семь месяцев, и этого достаточно для подготовки.  

• В конце учебного года можно будет решать любые задания.  

• Тренажеры помогают закрепить материал, но не заменяют полноценное изучение.  

• Учеба не должна восприниматься как каторга, а как игра и развитие.  

• Важно относиться к учебе с легкостью и наслаждаться процессом.  

• Учеба на химфаке может длиться до шести лет, поэтому важно воспринимать ее как часть жизни.  

• Автор благодарит за терпение и понимание.  

• В воскресенье будет встреча для работы с кристаллами гидратами.  

• Всем доброго вечера и до следующей встречи.