Химические свойства оксидов, кислот, оснований и солей (ОГЭ)

Коротко о главном

Все неорганические вещества делятся на четыре класса: оксиды, кислоты, основания, соли. Их свойства определяются характером (кислотным, основным, амфотерным) и подчиняются общей логике: кислотное реагирует с основным, основание — с кислотой, соль образуется при обмене ионами. Зная эту логику, легко предсказать продукты реакции и решить задания 8–10 и 21.

Определения и правила

Оксиды — соединения элемента с кислородом (степень окисления O = −2).

Тип оксида	Примеры	Реагирует с
Основные (металлы, обычно СО +1, +2)	$Na_2O, CaO, MgO$	кислоты, кислотные оксиды, вода (щелочные и щелочноземельные)
Кислотные (неметаллы, реже металлы с высокой СО)	$CO_2, SO_3, P_2O_5, N_2O_5$	основания, основные оксиды, вода
Амфотерные	$ZnO, Al_2O_3, BeO, Cr_2O_3$	и кислоты, и щёлочи
Несолеобразующие	$CO, NO, N_2O$	не образуют солей

Основные реакции оксидов: $$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$$ $$CO_2 + H_2O \rightarrow H_2CO_3$$ $$CaO + CO_2 \rightarrow CaCO_3$$ $$CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$$ $$ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O$$ $$ZnO + 2NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + H_2O$$

Кислоты — вещества, диссоциирующие с образованием $H^+$.

Свойство	Уравнение
С металлами (до H в ряду активности)	$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow$
С основными и амфотерными оксидами	$CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$
С основаниями (нейтрализация)	$NaOH + HCl \rightarrow NaCl + H_2O$
С солями (если образуется осадок, газ или слабый электролит)	$Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow$
С индикаторами	лакмус → красный, метилоранж → розовый

Исключение: $HNO_3$ и концентрированная $H_2SO_4$ с металлами реагируют по-особому (без выделения $H_2$, образуются оксиды азота/серы или соли аммония).

Основания — вещества, диссоциирующие с образованием $OH^-$.

Свойство	Уравнение
Щёлочи + кислотные оксиды	$2NaOH + CO_2 \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O$
Основания + кислоты	$Cu(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + 2H_2O$
Щёлочи + соли (обмен, если есть осадок)	$2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4$
Нерастворимые основания разлагаются при нагревании	$Cu(OH)_2 \xrightarrow{t} CuO + H_2O$
Индикаторы (щёлочи)	лакмус → синий, фенолфталеин → малиновый

Соли — продукты замещения H в кислоте на металл (или OH в основании на кислотный остаток).

Свойство	Уравнение
Соль + металл (более активный вытесняет менее активный)	$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$
Соль + кислота	$BaCl_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2HCl$
Соль + щёлочь	$FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3\downarrow + 3NaCl$
Соль + соль (обмен, если есть осадок)	$AgNO_3 + NaCl \rightarrow AgCl\downarrow + NaNO_3$

Условие протекания реакции обмена: образуется осадок ($\downarrow$), газ ($\uparrow$) или слабый электролит (вода).

Как применять

Пример 1. Определить, пойдёт ли реакция: $BaCl_2 + Na_2SO_4$. Обмен ионами: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4\downarrow$ — осадок образуется, реакция идёт: $$BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$$

Пример 2. Какой оксид реагирует и с кислотой, и со щёлочью? Это амфотерный оксид, например $Al_2O_3$: $$Al_2O_3 + 6HCl \rightarrow 2AlCl_3 + 3H_2O$$ $$Al_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_2 + H_2O$$

Пример 3. Цепочка превращений (задание 21): $Ca \rightarrow CaO \rightarrow Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3$. $$2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$$ $$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$$ $$Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O$$

Типичные ошибки

• Путают основные и кислотные оксиды: считают, что все оксиды металлов — основные (забывают про амфотерные $ZnO, Al_2O_3$).
• Забывают проверять условие протекания реакции обмена — пишут уравнение, хотя осадок/газ/вода не образуются.
• Не учитывают ряд активности металлов: вставляют реакцию меди с разбавленной серной кислотой, хотя медь стоит после водорода.
• Путают продукты взаимодействия кислоты с металлом (забывают, что $HNO_3$ и конц. $H_2SO_4$ не дают $H_2$).
• Неверно расставляют степени окисления при определении формулы оксида по валентности элемента.
• Забывают, что нерастворимые основания не реагируют со щёлочью и оксидами, только с кислотами и при нагревании разлагаются.

Где встречается на экзамене

Эта тема — основа заданий №8 (классификация неорганических веществ и генетическая связь), №9 (химические свойства классов веществ, выбор реагирующих пар), №10 (реакции ионного обмена и условия их протекания), №21 (составление уравнений реакций по цепочке превращений и практическая часть). Уверенное знание таблиц свойств позволяет быстро решать эти задания без ошибок.