第四節 第三週期元素的氧化物的酸鹼性質

第三週期元素,由 \(\ce{Na}\) 至 \(\ce{Cl}\),它們的氧化物的酸鹼性質,呈現漸進式的變化:從鹼性氧化物,過渡到兩性氧化物,最後是酸性氧化物。

第三週期元素 \(\ce{Na}\) \(\ce{Mg}\) \(\ce{Al}\) \(\ce{Si}\) \(\ce{P4}\) \(\ce{S8}\) \(\ce{Cl2}\)
常見氧化物 \(\ce{Na2O}\) \(\ce{MgO}\) \(\ce{Al2O3}\) \(\ce{SiO2}\) \(\ce{P4O6}\) \(\ce{P4O10}\) \(\ce{SO2}\) \(\ce{SO3}\) \(\ce{Cl2O}\) \(\ce{Cl2O7}\)
氧化物是否能與 \(\ce{H^+ (aq)} \) 反應
氧化物是否能與 \(\ce{OH^- (aq)} \) 反應
氧化物的酸鹼性 鹼性氧化物 兩性氧化物 酸性氧化物
  • \(\ce{Na2O}\) 和 \(\ce{MgO}\) 表現出鹼的性質,能與酸反應生成鹽和水。這類氧化物被稱為鹼性氧化物 (basic oxide)。

    \[\ce{ Na2O(s) + 2H^+ (aq) -> 2Na^+ (aq) + H2O(l) }\] \[\ce{ MgO(s) + 2H^+ (aq) -> Mg^2+ (aq) + H2O(l) }\]
  • \(\ce{Al2O3}\) 既能表現出酸的性質,又能表現出鹼的性質。這樣的氧化物被稱為兩性氧化物 (amphoteric oxide)。

    \[\ce{ Al2O3(s) + 6H^+ (aq) -> 2Al^3+ (aq) + 3H2O(l) }\] \[\ce{ Al2O3(s) + 3H2O (l) + 2OH^- (aq) -> 2Al(OH)4^- (aq) }\]
  • \(\ce{SiO2}\) 等非金屬氧化物表現出酸的性質,它們能與鹼反應生成鹽和水。這類氧化物被稱為酸性氧化物 (acidic oxide)

    \[\ce{ SiO2(s) + 2OH^- (aq) -> SiO3^2- (aq) + H2O (l) }\] \[\ce{ P4O6(s) + 12OH^- (aq) -> 4PO3^3- (aq) + 6H2O (l) }\] \[\ce{ P4O10(s) + 12OH^- (aq) -> 4PO4^3- (aq) + 6H2O (l) }\] \[\ce{ SO2(g) + 2OH^- (aq) -> SO3^2- (aq) + H2O (l) }\] \[\ce{ SO3(g) + 2OH^- (aq) -> SO4^2- (aq) + H2O (l) }\] \[\ce{ Cl2O(g) + 2OH^- (aq) -> 2ClO^- (aq) + H2O (l) }\] \[\ce{ Cl2O7(g) + 2OH^- (aq) -> 2ClO4^- (aq) + H2O (l) }\]
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