Как составить высший оксид неметалла

ДЛЯ начала нам понадобится таблица Менделеева

 1) ФОРМУЛЫ ВЫСШИХ ОКСИДОВ

высший оксид -это оксид с максимальной валентностью

максимальная валентность  определяется по номеру группы ( главной подругппы),в которой находится элемент

ПРИМЕР:

алюминий находится в третьей группе ,значит его валентность будет III

  III  6    II

Al  2     O3

III -валентность алюминия

 II- валентность кислорода (постоянная)

6 – наименьшее общее кратное между II  и III  

6 делим на валентность алюминия III получаем его индекс 2

6 делим на валентность кислорода II получаем индекс кислорода 3

и получается Al₂O₃

еще пример: фосфор – в пятой группе ,значит максимальная валентность V

P2O5 и т.д.

2) летучее водородное соединение

только элементы IV,V,VI и VII  групп образуют ЛЕТУЧИЕ водородные соединения.

валентность элемента в соединении с водородм равна   8-номер группы.

пример 

хлор находится в 7 группе, значит его валентность с водородом будет 8-7=1

и формула 

  I   I

 H  Cl

сера   – 6 группа    валентность 8-6=2. значит валентность серы будет II

  I    II

H ₂ S 

 вот и все тонкости

Удачи 

Напишите высший оксид и соответствующий ему гидроксид с наиболее выраженными кислотными свойствами для элементов−неметаллов: фосфора, кремния, хлора, серы.

Химия, 11 класс

Урок № 15. Свойства оксидов неметаллов. Свойства серной и азотной кислот. Водородные соединения неметаллов

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению соединений неметаллов: оксидам неметаллов, кислородсодержащим кислотам и водородным соединениям неметаллов.

Глоссарий

Азотная кислота – HNO₃ – представляет собой бесцветную «дымящуюся» на воздухе жидкость. Приобретает на воздухе желтоватый цвет из-за разложения на двуокись азота.

Аммиак – NH₃ – бинарное химическое соединение азота с водородом, бесцветный токсичный газ с резким характерным запахом, 10%-ный раствор аммиака используют в медицине, называют нашатырным спиртом.

Высшие оксиды – оксиды, в которых элементы проявляют свою наибольшую валентность

Метан – CH₄ – бинарное химическое соединение водорода и углерода. Бесцветный газ без запаха, основной компонент природного газа.

Серная кислота – H₂SO₄ – сильная двухосновная кислота. При обычных условиях концентрированная серная кислота — тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха. В технике серной кислотой называют её смеси как с водой, так и с серным ангидридом SO₃. Если молярное отношение SO₃ : H₂O < 1, то это водный раствор серной кислоты, если > 1 — раствор SO₃ в серной кислоте (олеум). Мировое производство серной кислоты около 200 млн тонн в год. Самый крупный потребитель серной кислоты — производство минеральных удобрений.

Сернистый газ – SO₂ – оксид серы IV. В нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички). Токсичен. Один из основных компонентов вулканических газов.

Серный газ – SO₃ – оксид серы VI. В обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушающим запахом. Весьма токсичен. При температурах ниже 16,9 °C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO₃.

Сероводород – SH₂ – бинарное химическое соединение водорода и серы. Бесцветный газ со сладковатым вкусом, обеспечивающий запах протухших куриных яиц.

Силан – SiH₄ – бинарное химическое соединение водорода и кремния. Бесцветный газ с неприятным запахом.

Угарный газ – CO – монооксид углерода, оксид углерода II, бесцветный чрезвычайно токсичный газ без вкуса и запаха. Горюч. Так называемый «запах угарного газа» на самом деле представляет собой запах органических примесей. Токсическое действие оксида углерода(II) обусловлено образованием карбоксигемоглобина — значительно более прочного карбонильного комплекса с гемоглобином, по сравнению с комплексом гемоглобина с кислородом.

Углекислый газ – CO₂ – диоксид углерода, оксид углерода IV, бесцветный газ, почти без запаха, но в больших концентрациях приобретает кисловатый запах, знакомый нам по газировке. Является одним из парниковых газов.

Фосфин – PH₃ – бинарное химическое соединение водорода и фосфора. Бесцветный ядовитый газ без запаха, однако примеси могут дать ему запах тухлой рыбы.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

• Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Соединения неметаллов с кислородом и водородом

Неметаллы (углерод, кислород, азот, сера, галогены) могут образовывать соединения как с кислородом (оксиды), так и с водородом. Водородные соединения являются газами или жидкостями, например, вода, аммиак, сероводород, соляная кислота. Оксиды могут быть газами (углекислый или сернистый газ), жидкостями (оксид хлора(VI) и (VIII)) или твёрдыми телами (оксид фосфора(V)).

Оксиды неметаллов

Типичными примерами оксидов неметаллов являются:

Сернистый газ (SO₂), серный газ (SO₃), угарный газ (CO), углекислый газ (CO₂), оксид фосфора V (P₂O₅), оксид азота I (NO), оксид азота II (NO₂).

Оксиды неметаллов подразделяют на две группы – несолеобразующие (SiO, N₂O, NO, CO, S₂O, H₂O) и солеобразующие (остальные).

Несолеобразующих оксидов немного, их обыкновенно образуют одновалентные и двухвалентные неметаллы.

Солеобразующие оксиды неметаллов при взаимодействии с водой дают соответствующую им кислоту. Исключение составляет оксид кремния IV, который нерастворим в воде. Соответствующую ему кремниевую кислоту получают косвенным путём – взаимодействием растворимых силикатов щелочных металлов с кислотами.

Высшие оксиды – это оксиды, в которых неметалл проявляет степень окисления, равную номеру группы.

Кислотные свойства оксидов. В пределах одного периода с увеличением номера группы наблюдается увеличение кислотных свойств высших оксидов и соответствующих им кислот. Например, для неметаллов третьего периода, кремниевая кислота является слабой, а хлорная кислота является одной из самых сильных.

Такая закономерность вытекает из периодического закона Менделеева. В периоде радиус атома неметалла уменьшается с увеличением номера группы, а заряд неметалла при этом увеличивается. Поэтому при движении по периоду слева направо связь между неметаллом и кислородом упрочняется, а связь неметалл-водород ослабевает, что даёт увеличение диссоциации кислоты.

В пределах одной главной подгруппы происходит ослабление кислотных свойств оксидов и кислот с увеличением номера периода.

Соединения неметаллов с водородом

Кроме соединений с кислородом, неметаллы образуют соединения с водородом. Например, метан (CH₄), аммиак (NH₃), вода (H₂O), плавиковая кислота (HF), соляная кислота (HCl). Эти соединения представляют собой газы или жидкости.

В периодах слева направо кислотные свойства водородных соединений неметаллов в водных растворах усиливаются. Это связано с тем, что в этом направлении у атомов элементов увеличивается заряд ядра и уменьшается радиус.

В группах сверху вниз, по мере увеличения атомного радиуса, отрицательно заряженные анионы неметаллов всё слабее притягивают положительно заряженные ионы водорода. Таким образом, отщепление ионов водорода происходит проще и кислотность увеличивается.

Кислородосодержащие кислоты

Некоторые из рассматриваемых соединений при взаимодействии с водой образуют кислородосодержащие кислоты, такие как серная, азотная, фосфорная кислоты.

Азотная кислота также относится к кислородосодержащим кислотам, но не образуется при растворении соответствующих оксидов в воде. Для синтеза этой кислоты требуется более сложный процесс: смесь оксидов азота реагируют с водой с поглощением кислорода.

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Решение задачи на определение участников реакции.

Условие задания:

Оксид с формулой XO2 прореагировал с 14 г CaO (оксид неметалла был взят в избытке), при этом образовалось 30 г соли CaXO₃.

1) Укажите порядковый номер элемента X.

2) Какая масса (в граммах) оксида неметалла прореагировала?

3) Укажите степень окисления неметалла в оксиде XO2 (без знака)

4) Укажите максимальную степень окисления элемента X (без знака)

Шаг первый:

Составим уравнение реакции оксида неметалла с основным оксидом:

XO₂ + CaO → CaXO₃

Стехиометрическое соотношение CaO к CaXO₃ – 1:1

Шаг второй:

Определим количество вещества CaO: M(CaO) = 56 г/моль. Количество вещества n = m/M. n(CaO) = 14/56 = 0,25 моль.

Шаг третий

Определим молярную массу элемента X. Поскольку стехиометрическое соотношение CaO к CaXO₃ – 1:1, то n(CaXO₃) = 0,25 моль. Определим молярную массу соединения CaXO₃. M = m/n. M(CaXO₃) = 30/0,25 = 120 г/моль. Молярная масса CaXO₃ слладывается из атомарных масс образующих соединение элементов. Получаем уравнение:

M(Ca) + M(X) + 3*M(O) = 120

40 + M(X) + 48 = 120

M(X) = 32 г/моль

Шаг четвёртый

Определяем элемент X. Находим в таблице Менделеева элемент с молярной массой 32 г/моль. Это сера, элемент с порядковым номером 16.

Шаг пятый

Определяем массу прореагировавшего XO₂. Исходя из материального баланса:

m(XO₂) + m(CaO) = m(CaXO₃)

m(CaO) и m(CaXO₃) известны из условия задачи. Определяем m(XO₂).

m(XO₂) = 30 – 14 = 16 г.

Шаг шестой

Определеяем степень окисления неметалла в оксиде XO₂ (без знака). Степень окисления кислорода в оксидах = -2. Значит, степень окисления X = +4. Без знака: 4.

Шаг седьмой

Определяем максимальную степень окисления элемента X (без знака). Мы определили, что элемент X – это сера. Максимальную степень окисления элементы проявляют в высших оксидах. Высший оксид для серы это SO₃. Степень окисления серы в нём = +6. Без знака: 6.

Ответ:

Порядковый номер элемента X – 16. Это сера.

m(XO₂) = 16 г. Степень окисления неметалла в оксиде XO₂ (без знака): 4. Максимальную степень окисления элемента X (без знака): 6.

1. Решение задачи на установление соответствия между оксидами неметаллов и соответствующим им кислотам.

Условие задания:

Соедините между собой оксиды неметаллов и кислородсодержащие кислоты, соответствующие им.

Шаг первый:

Определим среди предложенных соединений оксиды неметаллов. Это Cl₂O, SO₂, SO₃, CO₂. Остальные соединения не являются оксидами.

Шаг второй:

Определим соответствующие им кислоты. Такие кислоты получаются при взаимодействии оксидов с водой:

Cl₂O + H₂O → 2 HClO

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

SO₃ + H₂O → H₂SO₃

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

Шаг четвёртый:

Соединяем между собой оксиды неметаллов и кислородсодержащие кислоты, соответствующие им.

Ответ:

Каждый школьник встречался с понятием «оксид» на уроках химии. От одного этого слова предмет начинал казаться чем-то неописуемо страшным. Но ничего страшного здесь нет. Высшие оксиды – это вещества, в которых содержатся соединения простых веществ с кислородом (в степени окисления -2). Стоит отметить, что они реагируют с:

• O₂ (кислородом), в том случае, если элемент стоит не в высшей СО. К примеру, SO₂ реагирует с кислородом (т. к. СО равна +4), а SO₃ – нет (т. к. стоит в наивысшей степени окисления +6).
• H₂ (водород) и C (углерод). Вступают в реакцию только некоторые оксиды.
• Водой в том случае, если получается растворимая щелочь или кислота.

Все оксиды вступают в реакцию с солями и неметаллами (за исключением вышеперечисленных веществ).

Стоит отметить, что некоторые вещества (например, оксид азота, оксид железа и оксид хлора) имеют свои особенности, т. е. их химические особенности могут отличаться от других субстанций.

Классификация оксидов

Они делятся на две ветки: те, кто могут образовывать соль, и те, кто образовывать ее не могут.

Примеры формул высших оксидов, которые не образуют солей: NO (окись азота двух валентная; газ без цвета, образующийся во время гроз), CO (угарный газ), N₂O (оксид азота одновалентный), SiO (оксид кремния), S₂O (оксид серы), вода.

Эти соединения могут реагировать с основаниями, кислотами и солеобразующими оксидами. Но при реагировании этих веществ никогда не образуется солей. Например:

CO (угарный газ) + NaOH (гидроксид натрия) = HCOONa (формиат натрия)

Солеобразующие оксиды делятся на три вида: кислотные, основания и амфотерные окислы.

Кислотные окиси

Кислотный высший оксид – это солеобразующий оксид, который соответствует кислоте. Например, у оксида серы шестивалентного (SO₃) есть соответствующее ему химическое соединения – H₂SO₄. Эти элементы вступают в реакцию с оксидами основных и амфотерных свойств, основаниями и водой. Образуется соль или кислота.

1. Со щелочными оксидами: CO₂ (углекислый газ) + MgO (окись магния) = MgCO₃ (горькая соль).
2. С амфотерными окисями: P₂О₅ (окисел фосфора)+ Al₂О₃ (окисел алюминия) = 2AlPO₄ (фосфат или ортофосфат алюминия).
3. С основаниями (щелочами): CO₂ (углекислый газ) + 2NaOH (едкий натр) = Na₂CO₃ (карбонат натрия или кальцинированная сода) + H₂O (вода).
4. С водой: CO₂ (углекислый газ) + H₂O = H₂CO₃ (угольная кислота, после реакции мгновенно распадается на углекислый газ и воду).

Оксиды кислот не вступают в реакцию друг с другом.

Основные оксиды

Основный высший оксид – это солеобразующий окисел металла, которому соответствует основание. Окислу кальция (CaO) соответствует гидроксид кальция (Ca(OH)₂). Эти вещества взаимодействуют с окислами кислотного и амфотерного характера, кислотами (за исключением H₂SiO₃, так как кремниевая кислота нерастворимая) и водой.

1. С кислотными оксидами: CaO (оксид кальция) + CO₂ (углекислый газ) = CaCO₃ (карбонат кальция или обычный мел).
2. С амфотерной окисью: CaO (оксид кальция) + Al₂O₃ (окись алюминия) = Ca(AlO₂)₂ (алюминат кальция).
3. С кислотами: CaO (окисел кальция) + H₂SO₄ (серная кислота) = CaSO₄ (сульфат кальция или гипс) + H₂O .
4. С водой: CaO (оксид кальция) + H₂O = Ca(OH)₂ (гидроксид кальция или реакция гашения извести).

Не взаимодействуют между собой.

Амфотерные окиси

Амфотерный высший оксид – это окисел амфотерного металла. В зависимости от условий, он может проявить основные или кислотные свойства. Например, формулы высших оксидов, которые проявляют амфотерные свойства: ZnO (окисел цинка), Al₂O₃ (глинозем). Реагируют амфотерные окиси со щелочами, кислотами (так же за исключением кремниевой кислоты), основными и кислотными оксидами.

1. С основаниями: ZnO (окисел цинка) + 2NaOH (основание натрия) = Na₂ZnO₂ (двойная соль цинка и натрия)+ H₂O.
2. С кислотами: Al₂O₃ (алюминия оксид) + 6HCl (соляная кислота) = 2AlCl₃ (хлорид алюминия или хлористый алюминий) + 3H₂O.
3. С кислотными оксидами: Al₂O₃ (окисел алюминия) + 3SO₃ (окисел серы шестивалентный) = Al₂(SO₄)₃ (алюминиевые квасцы).
4. С окислами основного характера: Al₂O₃ (окисел алюминия) + Na₂O (окись натрия) = 2NaAlO₂ (алюминат натрия).

Элементы высших оксидов амфотерного характера не взаимодействуют между собой и с водой.