ОГЭ. Теоретические основы химии

Закономерности изменения свойств высших оксидов и гидроксидов

Задания сайта ФИПИ на эту тему можно прорешать в курсе самостоятельной подготовки к ОГЭ.

 

Высший оксид - оксид, в котором элемент находится в максимальной степени окисления.

Аналогично, высший гидроксид - гидроксид, в котором элемент находится в максимальной степени окисления.

 

Кислотные свойства высших оксидов и гидроксидов изменяются аналогично окислительным свойствам элемента, который их образует. Например, в ряду высших оксидов B₂O₃  → CO₂  → N₂O₅ нужно рассмотреть ряд элементов B → C → N в периодической таблице химических элементов. В этом ряду окислительные свойства увеличиваются, следовательно, и кислотные свойства их высших оксидов также увеличиваются.

Оснóвные свойства высших оксидов и гидроксидов изменяются аналогично восстановительным свойствам соответствующего элемента. В рассматриваемом выше ряду оснóвные свойства ослабевают.

 

Изменение свойств вдоль периодов

Рассмотрим высшие оксиды и гидроксиды элементов 2-го периода:

Группа	I	II	III	IV	V	VI	VII
	Li	Be	B	C	N	O	F
Высшие оксиды	Li2O	BeO	B2O3	CO2	N2O5	-	-
Высшие гидроксиды	LiOH	Be(OH)2	H3BO3	H2CO3	HNO3	-	-
Свойства	Основные	Амфотерные	Кислотные	Кислотные	Кислотные	-	-
Тип гидроксида	Растворимое основание	Амфотерный гидроксид	Слабая кислота	Слабая кислота	Сильная кислота	-	-
Изменение кислотных свойств	Кислотные свойства усиливаются

Оснóвные свойства изменяются в обратном порядке, т.е. ослабевают вдоль периода слева направо.

 

Рассмотрим высшие оксиды и гидроксиды элементов 3-го периода:

Группа	I	II	III	IV	V	VI	VII
	Na	Mg	Al	Si	P	S	Cl
Высшие оксиды	Na2O	MgO	Al2O3	SiO2	P2O5	SO3	Cl2O7
Высшие гидроксиды	NaOH	Mg(OH)2	Al(OH)3	H2SiO3	H3PO4	H2SO4	HClO4
Свойства	Основные	Основные	Амфотерные	Кислотные	Кислотные	Кислотные	Кислотные
Тип гидроксида	Растворимое основание	Нерастворимое основание	Амфотерный гидроксид	Слабая кислота	Кислота средней силы	Сильная кислота	Сильная кислота
Изменение кислотных свойств	Кислотные свойства усиливаются

 

Все оксиды металлов первой группы главной подгруппы являются оснóвными, далее, двигаясь вдоль периода, свойства становятся амфотерными (Al2O3, Al(OH)3) и затем кислотными. Таким образом, в периодах слева направо кислотные свойства усиливаются, а основные ослабевают.

 

Кислотные свойства водородных соединений неметаллов по периоду слева направо также увеличиваются, так как неметаллические свойства их элементов увеличиваются. Например, в ряду NH3, H2O, HF наблюдается усиление кислотных свойств. Раствор аммиака является слабым основанием, тогда как раствор HF - это слабая кислота.

 

 

Изменение свойств в группах сверху вниз

Рассмотрим элементы второй группы 2-го, 3-го и 4-го периода. Двигаясь снизу вверх, свойства от основных переходят к амфотерным, т.е. кислотные свойства усиливаются.

Период	Элемент II гр.	Высший оксид	Высший гидроксид	Изменение кислотных свойств
2	Be	BeO амфотерный оксид	Be(OH)2 амфотерный гидроксид		Кислотные свойства усиливаются
3	Mg	MgO оснóвный оксид	Mg(OH)2 нерастворимое основание
4	Ca	CaO оснóвный оксид	Ca(OH)2 малорастворимое основание

 

Рассмотрим элементы третьей группы 2-го и 3-го периода. Двигаясь снизу вверх, свойства от амфотерных переходят к кислотным, т.е. кислотные свойства усиливаются.

Период	Элемент III гр.	Высший оксид	Высший гидроксид	Изменение кислотных свойств
2	B	B2O3 кислотный оксид	H3BO3 слабая кислота		Кислотные свойства усиливаются
3	Al	Al2O3 амфотерный оксид	Al(OH)3 амфотерный гидроксид

 

Рассмотрим элементы пятой группы 2-го и 3-го периода. Двигаясь снизу вверх, кислотные свойства усиливаются.

Период	Элемент V гр.	Высший оксид	Высший гидроксид	Изменение кислотных свойств
2	N	N2O5 кислотный оксид	HNO3 сильная кислота		Кислотные свойства усиливаются
3	P	P2O5 кислотный оксид	H3PO4 кислота средней силы

Оснóвные свойства изменяются в обратном порядке, т.е. ослабевают в группах снизу вверх.

 

Кислотные свойства водородных соединений (бескислородных кислот)

Рассмотрим ряд соединений (а точнее их водные растворы): HF, HCl, HBr, HI. Двигаясь по группе сверху вниз, размер атомов F, Cl, Br, I увеличивается (так как растет число электронных слоев). В результате чего связь H-Г (Г - галоген) ослабевает и удлиняется. Так как эта связь становится слабее (в группе сверху вниз), кислота становится сильнее (так как становится все проще и проще отщепить протон).