Давайте рассмотрим каждый из перечисленных случаев взаимодействия воды с оксидами.
а) Оксид кальция и оксид железа(II)
Оксид кальция (CaO) — это основной оксид, который реагирует с водой с образованием гидроксида:
[
\text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2
]
Полное и сокращенное ионное уравнение:
Полное ионное уравнение:
[
\text{Ca}^{2+} + \text{O}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca}^{2+} + 2\text{OH}^-
]
Сокращенное ионное уравнение:
[
\text{O}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{OH}^-
]
Оксид железа(II) (FeO) плохо реагирует с водой напрямую, однако в присутствии кислорода он может образовывать гидроксид железа(II):
[
\text{FeO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe(OH)}_2
]
Однако реакция в чистом виде с водой затруднена из-за пассивирующей пленки.
б) Оксид магния и оксид азота(V)
Оксид магния (MgO) — это тоже основной оксид, который реагирует с водой, образуя гидроксид:
[
\text{MgO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Mg(OH)}_2
]
Полное ионное уравнение:
[
\text{Mg}^{2+} + \text{O}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{OH}^-
]
Сокращенное ионное уравнение:
[
\text{O}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{OH}^-
]
Оксид азота(V) (N₂O₅) — это кислотный оксид, который реагирует с водой с образованием азотной кислоты:
[
\text{N}_2\text{O}_5 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{HNO}_3
]
Ионное уравнение:
[
\text{N}_2\text{O}_5 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{H}^+ + 2\text{NO}_3^-
]
в) Оксид кремния и оксид натрия
Оксид кремния (SiO₂) не реагирует с водой при обычных условиях.
Оксид натрия (Na₂O) — это основной оксид, который реагирует с водой с образованием гидроксида натрия:
[
\text{Na}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH}
]
Полное ионное уравнение:
[
2\text{Na}^+ + \text{O}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Na}^+ + 2\text{OH}^-
]
Сокращенное ионное уравнение:
[
\text{O}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{OH}^-
]
г) Оксид углерода(IV) и оксид лития
Оксид углерода(IV) (CO₂) — это кислотный оксид, который реагирует с водой с образованием угольной кислоты:
[
\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{CO}_3
]
Ионное уравнение:
[
\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{H}^+ + \text{CO}_3^{2-}
]
Оксид лития (Li₂O) — это основной оксид, который реагирует с водой с образованием гидроксида лития:
[
\text{Li}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{LiOH}
]
Полное ионное уравнение:
[
2\text{Li}^+ + \text{O}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Li}^+ + 2\text{OH}^-
]
Сокращенное ионное уравнение:
[
\text{O}^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{OH}^-
]
Эти реакции иллюстрируют взаимодействие различных типов оксидов с водой, показывая, как образуются соответствующие кислоты или основания.