Оксиды. Номенклатура, классификация
и графические формулы оксидов

Опорный конспект № 2.2. Оксиды. Номенклатура, классификация и графические формулы оксидов.
Проверяемый элемент содержания: ОГЭ 4.1. Классификация и номенклатура неорганических соединений: оксидов (солеобразующие: основные, кислотные, амфотерные) и несолеобразующие. ОГЭ 4.5. Химические свойства оксидов неметаллов. ОГЭ 4.6. Химические свойства оксидов металлов.
Вернуться к Списку конспектов

Что такое оксиды

📌 Оксиды — это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых — кислород в степени окисления –2.
Общая формула: Э_xO_y, где Э — элемент, x и y — индексы.
⚠️ Важно: атом кислорода в оксидах всегда имеет степень окисления –2.

Например, оксидом является соединение P₂O₅. А вот PH₃ и H₃PO₄ — не являются оксидами, потому что в состав PH₃ не входит атом кислорода, а в состав H₃PO₄ входят атомы трёх химических элементов, а не двух.

Интересный факт: оксиды — самый распространённый класс неорганических веществ. Земная кора более чем на 80% состоит из оксидов. Песок (SiO₂), глина (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O), ржавчина (Fe₂O₃·xH₂O) — всё это оксиды и их производные.

---

Номенклатура оксидов

📌 Названия оксидов состоят из двух слов:

1. Слово «оксид».
2. Название элемента в родительном падеже.

Например: CaO — оксид кальция; CO₂ — оксид углерода(IV).
📌 Если оксид образован химическим элементом с переменной валентностью, то после названия элемента указывают его валентность римской цифрой в скобках.
Например: Fe₂O₃ — оксид железа(III); FeO — оксид железа(II).

📌 Если у элемента постоянная валентность, то её не обозначают в названии:

• Na₂O — оксид натрия (натрий всегда I)
• CaO — оксид кальция (кальций всегда II)

📌 Существуют тривиальные (исторические) названия некоторых оксидов:

Формула	Систематическое название	Тривиальное название
H₂O	Оксид водорода	Вода
CO	Оксид углерода(II)	Угарный газ
CO₂	Оксид углерода(IV)	Углекислый газ
NO	Оксид азота(II)	Окись азота
N₂O	Оксид азота(I)	Веселящий газ
SiO₂	Оксид кремния(IV)	Кремнезём, песок
Al₂O₃	Оксид алюминия	Глинозём

Интересный факт: «веселящий газ» N₂O используют в медицине для наркоза. Вдыхание этого газа вызывает состояние эйфории и смеха. Именно поэтому он получил такое название.

📌 Также используют международную номенклатуру с приставками (по числу атомов кислорода):

• CO — монооксид углерода
• CO₂ — диоксид углерода
• SO₃ — триоксид серы
• P₂O₅ — пентоксид дифосфора

⚠️ В школьном курсе чаще используют традиционные названия (оксид натрия, оксид серы(IV) и т.д.).

---

Классификация оксидов

📌 Все оксиды делятся на две большие группы:

1. Солеобразующие оксиды

Это оксиды, которые могут взаимодействовать с кислотами или основаниями с образованием солей.
Они делятся на три типа:

Тип	Какие элементы образуют	Валентность/с.о. элемента	Примеры
Основные	Металлы	с.о. +1, +2 (реже +3)	Na₂O, CaO, FeO, CuO
Кислотные	Неметаллы (иногда металлы с высокой с.о.)	с.о. +4, +5, +6, +7	CO₂, SO₃, P₂O₅, Mn₂O₇
Амфотерные	Металлы (переходные)	с.о. +3 (иногда +2, +4)	Al₂O₃, ZnO, Fe₂O₃, Cr₂O₃

📌 Как быстро определить тип оксида:

1. Если элемент — металл в низкой степени окисления (+1, +2) → оксид основный.
2. Если элемент — неметалл → оксид кислотный.
3. Если металл в с.о. +3 (и некоторые в +2 и +4) → оксид амфотерный.
4. Запомнить список несолеобразующих оксидов (см. ниже).

2. Несолеобразующие оксиды

Это оксиды, которые не образуют солей при взаимодействии с кислотами или основаниями.
Их немного, и их нужно запомнить:

CO, NO, N₂O

Интересный факт: N₂O — единственный оксид, в котором азот находится в степени окисления +1. В этом соединении азот проявляет несвойственную ему валентность.

⚠️ В некоторых учебниках к несолеобразующим относят также H₂O (вода), но воду принято рассматривать как отдельное вещество. Кроме того, по номенклатуре IUPAC соединение F₂O (фторид кислорода, OF₂) также является несолеобразующим оксидом.

---

Графические формулы оксидов

📌 Графическая (структурная) формула оксида показывает порядок соединения атомов и число химических связей между ними.

Каждая черта (—) обозначает одну ковалентную связь.

Примеры графических формул оксидов

• CO₂ (оксид углерода(IV)) — O=C=O (две двойные связи)
• SO₃ (оксид серы(VI)) — серу в центре, три двойные связи с кислородом
• Na₂O (оксид натрия) — ионное соединение, графическая формула: Na⁺—O²⁻—Na⁺
• Al₂O₃ (оксид алюминия) — сложная структура с ионными связями

💡 Графические формулы помогают понять, почему оксиды обладают теми или иными свойствами. Например, наличие кратных связей делает молекулу более прочной и менее реакционноспособной.

---

Физические свойства оксидов

📌 Физические свойства оксидов зависят от типа кристаллической решётки и характера химической связи.

Тип оксида	Агрегатное состояние (н.у.)	Примеры
Основные оксиды	Твёрдые (кристаллические)	Na₂O, CaO, CuO
Кислотные оксиды	Газы (CO₂, SO₂), жидкости (Cl₂O₇), твёрдые (P₂O₅, SiO₂)	Разнообразны
Амфотерные оксиды	Твёрдые (кристаллические)	Al₂O₃, ZnO, Fe₂O₃
Несолеобразующие	Газы	CO, NO, N₂O

💡 Обратите внимание: оксиды неметаллов часто являются газами или летучими жидкостями. Оксиды металлов — твёрдые тугоплавкие вещества. Это связано с типом химической связи (ковалентная у неметаллов, ионная у металлов).

---

Получение оксидов

📌 Основные способы получения оксидов:

1. Горение простых веществ в кислороде:

4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃

S + O₂ → SO₂

2. Горение сложных веществ в кислороде:

2H₂S + 3O₂ → 2SO₂ + 2H₂O

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

3. Разложение нерастворимых оснований при нагревании:

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

4. Разложение солей (карбонатов, нитратов) при нагревании:

CaCO₃ → CaO + CO₂↑

2Pb(NO₃)₂ → 2PbO + 4NO₂↑ + O₂↑

5. Взаимодействие металлов с водой (для активных металлов):

2Ca + O₂ → 2CaO (при нагревании)

---

Химические свойства оксидов

📌 Для успешного решения заданий ОГЭ и ЕГЭ необходимо знать химические свойства каждого типа оксидов.

1. Основные оксиды

✅ Взаимодействуют с:

• Кислотами с образованием соли и воды:

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

• Кислотными оксидами с образованием соли:

CaO + CO₂ → CaCO₃

Na₂O + SO₃ → Na₂SO₄

• Водой (если образуется растворимое основание — щёлочь):

Na₂O + H₂O → 2NaOH

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

⚠️ Основные оксиды не реагируют с основаниями и основными оксидами.

2. Кислотные оксиды

✅ Взаимодействуют с:

• Водой с образованием кислоты (кроме SiO₂):

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

• Основными оксидами с образованием соли:

CO₂ + CaO → CaCO₃

SO₃ + Na₂O → Na₂SO₄

• Основаниями (щёлочами) с образованием соли и воды:

CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O

⚠️ Кислотные оксиды не реагируют с кислотами и кислотными оксидами.

3. Амфотерные оксиды

✅ Взаимодействуют как с кислотами, так и с основаниями:

• С кислотами (проявляют основные свойства):

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

ZnO + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂O

• С основаниями (щёлочами) (проявляют кислотные свойства):

Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄] (в растворе)

Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O (при сплавлении)

⚠️ Амфотерные оксиды не взаимодействуют с водой (в отличие от основных и кислотных).

📌 Сводная таблица свойств оксидов

Тип оксида	С чем реагирует	Примеры реакций
Основные	Кислоты, кислотные оксиды, вода (щёлочи)	CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O; CaO + CO₂ → CaCO₃; CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Кислотные	Вода, основные оксиды, основания	CO₂ + H₂O → H₂CO₃; CO₂ + CaO → CaCO₃; CO₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O
Амфотерные	Кислоты и основания (щёлочи)	Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O; Al₂O₃ + 2NaOH + 3H₂O → 2Na[Al(OH)₄]
Несолеобразующие	Ни с кислотами, ни с основаниями	CO, NO, N₂O не реагируют

---

Практическое задание

📌 Задание 1. Назовите следующие оксиды:

1. CO₂
2. Fe₂O₃
3. P₂O₅
4. Cl₂O₇
5. ZnO
6. Na₂O

📌 Задание 2. Определите тип оксида:

1. MgO
2. N₂O₅
3. Cr₂O₃
4. SO₂
5. Al₂O₃

📌 Задание 3. Закончите уравнения реакций:

1. CaO + H₂O →
2. CO₂ + H₂O →
3. Al₂O₃ + HCl →
4. NaOH + SO₂ →

⚡️ Проверьте себя: 1) Ca(OH)₂; 2) H₂CO₃; 3) AlCl₃ + H₂O; 4) Na₂SO₃ + H₂O.

---

Памятка

• ✅ Оксиды — соединения двух элементов, один из которых кислород (с.о. –2).
• ✅ Основные оксиды — металлы в с.о. +1, +2. Реагируют с кислотами и кислотными оксидами.
• ✅ Кислотные оксиды — неметаллы или металлы в высокой с.о. Реагируют с водой, основными оксидами и основаниями.
• ✅ Амфотерные оксиды — металлы в с.о. +3 (и некоторые в +2, +4). Реагируют и с кислотами, и с основаниями.
• ✅ Несолеобразующие оксиды — CO, NO, N₂O. Не образуют солей.
• ✅ Названия оксидов: «оксид» + название элемента в родительном падеже (+ валентность римской цифрой).

Оксиды (справочные таблицы)

---

Вы смотрели конспект урока химии по теме «Оксиды. Номенклатура, классификация и графические формулы оксидов». Выберите дальнейшее действие:

• Перейти к Списку конспектов по химии (по классам)
• Найти конспект в Кодификаторе ОГЭ по химии
• Найти конспект в Кодификаторе ЕГЭ по химии

Следующая тема: «Номенклатура, классификация и графические формулы оснований».

 

Степень окисления (закись, окись, перекись)

Степень окисления (окислительное число) — вспомогательная условная величина для записи процессов окисления, восстановления и окислительно-восстановительных реакций. Она указывает на состояние окисления отдельного атома молекулы и представляет собой лишь удобный метод учёта переноса электронов: она не является истинным зарядом атома в молекуле. Понятие степень окисления часто используют в неорганической химии вместо понятия валентность.

Степень окисления атома любого элемента в свободном (несвязанном) состоянии (простое вещество) равна нулю, так, например, атомы в молекулах имеют нулевую степень окисления. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в формуле нейтрального соединения всегда равна нулю. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов в комплексном ионе (катионе либо анионе) должна быть равна его общему заряду.

Степень окисления кислорода равна −2 во всех соединениях, где кислород не образует простой ковалентной связи O—O, то есть в подавляющем большинстве соединений — оксидах. Так, степень окисления кислорода в абсолютном большинстве случаев равна −2 (H₂O, H₂SO₄, NO, CO₂ и CH₃OH), но в пероксиде водорода (H₂O₂ или HO—OH), она равна −1.

Закись — низшая степень окисления. Соединение элементов низкой степени окисления с кислородом. Пример: Cu₂O — закись меди, оксид меди(I).

Окись — промежуточная степень окисления. Соединение элементов средней степени окисления с кислородом. Пример: СО — окись углерода (бытовое название: угарный газ), оксид углерода (II), монооксид углерода.

Перекись — высшая степень окисления вещества. Соединение элементов высокой степени окисления с кислородом. Пример: Н₂О₂ — перекись водорода, пероксид водорода (НЕ оксид !)

Пероксиды (перекиси) — соединения, содержащие атомы кислорода, соединённые между собой (O—O), называются пероксидами (перекисями) и супероксидами. Они не относятся к категории оксидов. Пероксиды легко выделяют кислород. Для неорганических веществ рекомендуется использовать термин пероксид, для органических веществ и сегодня в русском языке часто используют термин перекись. Пероксиды многих органических веществ взрывоопасны. Наиболее известна ПЕРЕКИСЬ ВОДОРОДА (HO—OH) — жидкость, состоящая из водорода и кислорода, обычно продается в водных растворах. Раствор перекиси водорода используется как отбеливающие и дезинфицирующие средство. Концентрированная перекись водорода — опасное взрывчатое вещество и используется как окислитель для ракетного топлива.