Кислотные оксиды

Кислотные оксидыКислотными называют оксиды, которым соответствуют гидроксиды — кислородсодержащие кислоты. В отличие от основных, кислотные оксиды не взаимодействуют с кислотами, напротив, они вступают в реакцию со щелочами. Это позволяет дать следующее определение таким оксидам.

Кислотными называют оксиды, взаимодействующие со щелочами с образованием соли и воды. Кислотные оксиды — это либо оксиды неметаллов в различных степенях окисления, либо оксиды металлов в высокой степени окисления (+4 и выше).
Химическая связь в кислотных оксидах — ковалентная полярная. При обычных условиях кислотные оксиды неметаллов могут быть газообразными (СО2, SO2), жидкими (Сl2О7), твердыми (Р2О3, Р2О5, SiO2, B2O3).
Химические свойства кислотных оксидов

1. Отношение к воде. 

Большинство кислотных оксидов растворяется в воде, вступая с ней в химическое взаимодействие и образуя кислоты:

SO3 + Н2О = H2SO4.

Процесс присоединения воды называется гидратацией, а образующееся при гидратации оксида вещество — гидроксидом. Следует обратить внимание: степень окисления элемента в оксиде и в соответствующем ему гидроксиде одинакова. Так, оксиду соответствует кислота НСl+7О4 (хлорная), а оксиду — кислота НСl+1O (хлорноватистая).

Гидратация некоторых кислотных оксидов — процесс обратимый. Соответствующая оксиду кислота может подвергаться дегидратации, т.е. разлагаться на воду и оксид («ангидрид», что означает «безводный»):

СО2 + Н2О Н2СО3.

Некоторые кислотные оксиды (SiO2, Sb2O5) не растворяются в воде и не взаимодействуют с ней.

2. Отношение к растворимым основаниям (щелочам):

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O

SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O

3. Отношение к основным и амфотерным оксидам.

Оксиды, противоположные по химическому характеру, взаимодействуют друг с другом 4. Окислительно-восстановительные свойства.

Кислотные оксиды, образованные элементами с высокой степенью окисления, как правило, проявляют окислительные свойства:

SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O

2CrO3 + 12HCl = 2CrCl3 + 3Cl2 + 6H2O

Некоторые кислотные оксиды неустойчивы, например, Cl2O7, CrO3, Mn2O7. Азотный ангидрид N2O5 разлагается даже при комнатной температуре:

2N2O5 = 4NO2 + O2

Способы получения кислотных оксидов

1. Окисление простых и сложных веществ.

2CO + O2 = 2CO2

CS2 +3O2 = CO2 + SO2

2. Разложение нестойких кислот.

Кислотные оксиды могут быть получены разложением соответствующих кислот. Термическая устойчивость кислот различна. Сравнительно устойчивы к нагреванию серная, фосфорная кислоты. Термическим разложением кремниевой кислоты H2SiO3 можно получить оксид кремния (IV) SiO2. А такие кислоты, как угольная Н2СО3, сернистая H2SO3, являются по существу водными растворами соответствующих им оксидов и при обычной температуре легко разлагаются:

Н2СО3 Н2О + СО2.

Поэтому при действии сильной кислоты на карбонаты или сульфиты образуются не угольная и сернистая кислоты, а соответствующие им газообразные кислотные оксиды СO2 и SO2. Например:

СаСО3(тв.) + 2НСl = СаСl2 + Н2O + СО2?;

Na2SO3(тв.) + 2H2SO4(конц.) = 2NaHSO4 + Н2О + SO2?.

Эти реакции используют для получения углекислого и сернистого газов в лаборатории.

Однако не всегда при термическом разложении кислот образуются соответствующие им кислотные оксиды (ангидриды). Это объясняется протеканием внутримолекулярного окислительно-восстановительного процесса. Так, при разложении азотной кислоты изменяются степени окисления азота и кислорода. В результате образуется не N2O5, a O2 и NO2.