egzas.lt logoegzas.lt
Grįžti į temą

Oksidai: rūgštinės, bazinės ir amfoterinės savybės

Orientacinė trukmė: ~40 min

Programos sritis: Neorganinių junginių klasės, cheminės savybės, gavimas ir atpažinimas

BP kodai: CH12-A5-R02

Bendroji programaV-1269 24 priedasVBE užduoties aprašas

Oksidai: rūgštinės, bazinės ir amfoterinės savybės

Mokymosi tikslai

  • Klasifikuoti oksidus į bazinius, rūgštinius, amfoterinius ir neutraliuosius.
  • Prognozuoti oksido reakciją su vandeniu, rūgštimi arba baze.
  • Lygtimis įrodyti amfoterines AlX2OX3\ce{Al2O3} savybes.
  • Paaiškinti reagentų santykio poveikį COX2\ce{CO2} ir šarmo reakcijos produktui.

Sąvokos

Oksidas, bazinis oksidas, rūgštinis oksidas, amfoterinis oksidas, neutralusis oksidas, rūgšties anhidridas, karbonatas, hidrokarbonatas, anglies monoksidas.

Oksidai yra dvinariai deguonies junginiai, kuriuose deguonies oksidacijos laipsnis paprastai −2-2. Jų rūgštinės ir bazinės savybės siejasi su elementu, jo elektriniu neigiamumu ir oksidacijos laipsniu.

Prisimink

  • Baziniai oksidai reaguoja su rūgštimis, sudarydami druską ir vandenį: CuO+2 HCl→CuClX2+HX2O\ce{CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O}.
  • Rūgštiniai oksidai reaguoja su bazėmis: COX2+2 NaOH→NaX2COX3+HX2O\ce{CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O}, kai šarmas yra pertekliuje.
  • Amfoteriniai oksidai reaguoja ir su rūgštimis, ir su stipriomis bazėmis.
  • Neutralieji oksidai, pvz. CO\ce{CO} ir NO\ce{NO}, įprastomis sąlygomis nerodo aiškių rūgštinių ar bazinių savybių.

Ne visi baziniai ar rūgštiniai oksidai tiesiogiai reaguoja su vandeniu. Klasifikaciją grįsk reakcijomis su rūgštimis ir bazėmis, ne vien tirpumu.

Aliuminio oksido amfoteriškumas

Su rūgštimi:

AlX2OX3(s)+6 HX+(aq)→2 AlX3+(aq)+3 HX2O(l).\ce{Al2O3(s) + 6H+(aq) -> 2Al^{3+}(aq) + 3H2O(l)}.

Su stipraus šarmo tirpalu mokykliniame vandeninio komplekso modelyje:

AlX2OX3(s)+2 OHX−(aq)+3 HX2O(l)→2 [Al(OH)X4]X−(aq).\ce{Al2O3(s) + 2OH-(aq) + 3H2O(l) -> 2[Al(OH)4]-(aq)}.

Produkto užrašymas priklauso nuo terpės ir mokymo modelio, todėl reakcijos sąlygos turi būti nurodytos.

Reagento santykio svarba

COX2\ce{CO2} su NaOH\ce{NaOH} gali sudaryti hidrokarbonatą arba karbonatą:

COX2+NaOH→NaHCOX3,\ce{CO2 + NaOH -> NaHCO3},

COX2+2 NaOH→NaX2COX3+HX2O.\ce{CO2 + 2NaOH -> Na2CO3 + H2O}.

Produkto formulę lemia kiekybinis reagentų santykis. Todėl teiginys „rūgštinis oksidas + bazė → viena konkreti druska“ be sąlygų yra per siauras.

Anglies dioksido gavimas ir atpažinimas

Laboratorijoje:

CaCOX3(s)+2 HCl(aq)→CaClX2(aq)+COX2(g)+HX2O(l).\ce{CaCO3(s) + 2HCl(aq) -> CaCl2(aq) + CO2(g) + H2O(l)}.

Leidžiant COX2\ce{CO2} per kalkių vandenį, jis sudrumstėja:

COX2(g)+Ca(OH)X2(aq)→CaCOX3(s)+HX2O(l).\ce{CO2(g) + Ca(OH)2(aq) -> CaCO3(s) + H2O(l)}.

Ilgai leidžiant COX2\ce{CO2} perteklių, nuosėdos gali tirpti susidarant tirpiam kalcio hidrokarbonatui:

CaCOX3(s)+COX2(g)+HX2O(l)→Ca(HCOX3)X2(aq).\ce{CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l) -> Ca(HCO3)2(aq)}.

CO\ce{CO} ir sveikata

Anglies monoksidas yra bespalvės, bekvapės, labai nuodingos dujos, susidarančios nevisiškai degant kurui. Jis stipriai jungiasi su hemoglobinu ir trikdo deguonies pernašą. Kvapu jo aptikti neįmanoma; reikia veikiančių detektorių, ventiliacijos ir tvarkingų degimo įrenginių.

Išspręstas pavyzdys

Norint įrodyti AlX2OX3\ce{Al2O3} amfoteriškumą, reikia parodyti abi kryptis. Su rūgšties jonais:

AlX2OX3+6 HX+→2 AlX3++3 HX2O.\ce{Al2O3 + 6H+ -> 2Al^{3+} + 3H2O}.

Su stipriu šarmu vandeniniame modelyje:

AlX2OX3+2 OHX−+3 HX2O→2 [Al(OH)X4]X−.\ce{Al2O3 + 2OH- + 3H2O -> 2[Al(OH)4]-}.

Pirmoje reakcijoje oksidas elgiasi baziniu, antroje – rūgštiniu pobūdžiu; todėl jis ne neutralus, o amfoterinis.

Dažnos klaidos

  • Visi nemetalo oksidai automatiškai laikomi rūgštiniais; CO\ce{CO} yra svarbi išimtis.
  • Amfoterinis oksidas painiojamas su neutraliuoju: amfoterinis reaguoja abiem rūgštinėmis ir bazinėmis kryptimis.
  • COX2\ce{CO2} atpažinimas laikomas vienareikšmis nepriklausomai nuo dujų pertekliaus.
  • Reakcijos su šarmu produktas parenkamas neįvertinus reagentų molinio santykio.

Pasitikrink

  1. Parašyk MgO\ce{MgO} reakciją su HX+\ce{H+} jonais.
  2. Kuo amfoterinis oksidas skiriasi nuo neutralaus?
  3. Kodėl kalkių vanduo, ilgai leidžiant COX2\ce{CO2} perteklių, gali vėl skaidrėti?
Kraunama pamokos praktika…

Oficialūs šaltiniai

  • SRC-BP-V1269 – Chemijos bendroji programa, IV gimnazijos klasė, oksidų klasifikavimas ir reakcijos.
  • SRC-EMOKYKLA-CHEM – oficialus Bendrosios programos atvaizdavimas eMokykloje.
  • SRC-IR-2025 – III–IV gimnazijos klasių įgyvendinimo rekomendacijos; naudota amfoteriškumo ir COX2\ce{CO2} tyrimo kontekstui.

Santrauka

Oksidų savybes tikrink reakcijomis ir siek su elemento sandara bei oksidacijos laipsniu. Amfoteriškumui ir keliems galimiems produktams ypač svarbios terpė bei reagentų santykis.