Хімія. 7 клас. Савчин

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 24. Взаємодія води з оксидами. Поняття про гідрати оксидів: кислоти й основи

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

  • розрізняти основи й кислоти як гідрати оксидів;
  • наводити приклади гідратів оксидів, утворених оксидами неметалічних і металічних елементів;
  • розпізнавати кислоти й основи, розчинні у воді, за допомогою індикаторів;
  • складати рівняння реакцій взаємодії води з оксидами, утвореними неметалічними й металічними елементами.

Назвіть, які речовини утворюються внаслідок згоряння неметалів і металів у кисні або на повітрі. Сформулюйте їх визначення.

Взаємодія води з оксидами металічних елементів. Ви вже ознайомилися з основною хімічною властивістю кисню — підтримувати горіння (§ 18). Крім того, за участю кисню відбуваються реакції повільного окиснення. У результаті цих реакцій утворюються складні речовини — оксиди.

Пригадайте, чи тільки прості речовини, згоряючи, утворюють оксиди.

Звернемося до демонстраційних дослідів і з’ясуємо, як вода проявляє себе щодо оксидів. Уважно спостерігайте за перебігом реакцій.

Дослід 1. У порцелянову чашку насиплемо грудочки кальцій оксиду (негашене вапно). Обережно доллємо води.

Відбувається бурхлива взаємодія води з кальцій оксидом, що супроводжується виділенням великої кількості теплоти (рис. 82).

Про що свідчить виділення теплоти?

Рис. 82. Взаємодія негашеного вапна з водою

Кальцій оксид унаслідок реакції перетворюється на пухкий білий порошок — гашене вапно (тривіальна назва). Відбулася реакція:

Дослід 2. Дослідження порошку кальцій оксиду на розчинність у воді показало, що він частково розчиняється з утворенням розчину, мильного на дотик. Добутий розчин розіллємо у дві пробірки. До розчину в першій пробірці доллємо розчин фенолфталеїну, до другої — лакмус фіолетовий. Спостереження показують, що забарвлення фенолфталеїну змінилося на малинове, а лакмусу — на синє.

Речовини, що змінюють своє забарвлення під дією лугів або кислот, називають індикаторами.

Ученими досліджено, що зміна забарвлення фенолфталеїну на малинове, а лакмусу — на синє відбувається в лужному середовищі. Отже, унаслідок реакції води з кальцій оксидом утворився гідрат оксиду (сполука оксиду з водою), що виявляє лужні (основні) властивості.

У хімії такі гідрати оксидів металічних елементів називають основами. Відповідно оксиди, які утворюють основи, називають основними.

Подібно до того, як взаємодіє з водою кальцій оксид, реагують натрій оксид, калій оксид та ін. Наприклад:

Na2O + Н2О = 2NaOH

Розчинні у воді основи називають лугами.

Більшість оксидів металічних елементів (FeO, Fe2О3, CrО, Cr2О3, CuО) не реагують з водою, але їм теж відповідають гідрати оксидів.

Взаємодія води з оксидами неметалічних елементів. З реакцією добування фосфор(V) оксиду ви вже ознайомилися під час виконання досліду горіння фосфору (с. 126).

Дослід 3 (дослід проводять під тягою). Для демонстрації взаємодії фосфор(V) оксиду з водою в хімічну склянку наливають воду, над якою в ложці для спалювання речовин спалюють червоний фосфор. Утворений фосфор(V) оксид взаємодіє з водою. Якщо в добутий розчин додати лакмус, його забарвлення змінюється на червоне. Зміна забарвлення лакмусу свідчить про появу кислого середовища. Отже, фосфор(V) оксид, сполучаючись із водою, утворює кислоту. Рівняння реакції:

Вода взаємодіє також з іншими оксидами неметалічних елементів: сульфур(VІ) оксидом, карбон(ІV) оксидом, нітроген(V) оксидом. Відповідно утворюються сульфатна H2SO4, карбонатна Н2СО3 і нітратна HNO3 кислоти. Наприклад:

СО2 + Н2О ⇄ Н2СО3

Отже, гідратами оксидів неметалічних елементів є кислоти. Оксиди, яким відповідають кислоти, називають кислотними.