Давайте разберем, какие из перечисленных оксидов реагируют с водой при обычных условиях, и уточним причины их поведения. Для понимания этого необходимо учитывать химические свойства каждого оксида.
1. Оксид цинка (ZnO)
Оксид цинка является амфотерным оксидом, то есть он может проявлять как основные, так и кислотные свойства. Однако с водой при обычных условиях ZnO не реагирует.
Причина: амфотерные оксиды не взаимодействуют с водой напрямую, поскольку для их реакции нужно либо наличие кислоты (для проявления основных свойств), либо щёлочи (для проявления кислотных свойств).
Пример дальнейших реакций ZnO:
- С кислотой:
ZnO + 2HCl → ZnCl₂ + H₂O
- Со щёлочью:
ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] (натрий тетрагидроксоцинкат)
2. Оксид меди (II) (CuO)
Оксид меди (II) является основным оксидом, то есть он способен реагировать с кислотами с образованием соли и воды. Однако с водой при обычных условиях CuO не реагирует.
Причина: для реакции основного оксида с водой необходимо, чтобы он был сильно основным (например, как оксид щелочноземельных металлов), а CuO таким не является.
Пример дальнейших реакций CuO:
- С кислотой:
CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O
3. Оксид кремния (IV) (SiO₂)
Оксид кремния (IV) является кислотным оксидом, но он также не реагирует с водой при обычных условиях.
Причина: SiO₂ имеет очень прочную кристаллическую структуру, в которой атомы кремния связаны с атомами кислорода прочными ковалентными связями, что делает его практически нерастворимым в воде и неспособным к реакции с ней.
Пример дальнейших реакций SiO₂:
- С щёлочью:
SiO₂ + 2NaOH → Na₂SiO₃ + H₂O (растворимый силикат)
4. Оксид кальция (CaO)
Оксид кальция является основным оксидом и активно реагирует с водой при обычных условиях с образованием гидроксида кальция (гашёной извести).
Реакция:
CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Эта реакция сопровождается выделением большого количества тепла, то есть является экзотермической. Полученный гидроксид кальция (Ca(OH)₂) частично растворим в воде, образуя слабый щелочной раствор.
Вывод:
Из перечисленных оксидов только оксид кальция (CaO) реагирует с водой при обычных условиях. Остальные оксиды (ZnO, CuO, SiO₂) с водой не взаимодействуют напрямую из-за их химической природы.