はじめに

酸化物は、酸性酸化物・塩基性酸化物・両性酸化物の3種類に分けることができる。
ここでは、それぞれの酸化物が一体どういうもので、酸・塩基とどのように反応するのかを解説していこうと思う。


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酸性酸化物

非金属の酸化物のうち、「塩基と反応するもの」や「水と反応してオキソ酸になるもの」のことを酸性酸化物という。

例としては、CO2・SiO2・P4O10・SO3などが挙げられる。

注意

COやNOなどの「水に溶けにくい気体」は酸性酸化物には分類されない。
水に溶けないと、水や塩基と反応することが難しいからだね。気体の水への溶けやすさに関して詳しいことは「気体の性質〜色・臭い・毒性・溶かしたときの液性まとめ〜」を参照

塩基性酸化物

金属の酸化物のうち、酸と反応するものを塩基性酸化物という。

例としては、Na2O・CaO・MgOなどが挙げられる。

両性酸化物

金属の酸化物のうち、酸とも塩基とも反応するものを両性酸化物という。

例としては、両性元素(Al・Zn・Sn・Pb)の酸化物であるAl2O3・ZnO・SnO・PbOが挙げられる。


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酸化物の反応

酸性酸化物・塩基性酸化物・両性酸化物はそれぞれ、酸や塩基と反応を起こす。
個別に見ていこう。

酸性酸化物の反応

酸性酸化物は、塩基又は水と反応する。
塩基と反応する場合と水と反応する場合に分けて説明していく。

酸性酸化物と塩基との反応

酸性酸化物と塩基の反応は上の3STEPで考えていく。
今回は、二酸化ケイ素と水酸化ナトリウムの反応を例に説明していこう。

STEP1 2つのOHをO2-とH2Oにする

2つのOHは、片方からもう片方にH+を移動させて「O2-とH2O」になると考えよう。

STEP2 O2-と酸化物をくっつける

次は、STEP1でできたO2-を酸化物(ここではSiO2)とくっつけよう。

ちなみに、STEP1の反応も組み合わせて書くと次のようになるね。

STEP3 余っているイオンをくっつける

最後に、塩基から発生した余っている陽イオンを陰イオンにくっつけよう。

ここでは、塩基のNaOHに含まれるNa+が余っている(=まだ反応式に使われていない)ので、これを両辺の陰イオンであるOHとSiO32-にくっつける。

酸性酸化物と水との反応

酸性酸化物と水を反応させると、「オキソ酸」が生成する。

オキソ酸について詳しいことは「目指せオキソ酸マスター!オキソ酸の強さや構造、酸化数について徹底解説!!」を見てほしい。


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塩基性酸化物の反応

塩基性酸化物は、酸や水と反応する。
それぞれ順番に紹介していこう。

塩基性酸化物と酸との反応

塩基性酸化物と酸との反応は非常に単純。
陽イオンと陰イオンのペアを変えてあげるだけだ。
例えば、塩基性酸化物CaOと酸HClの反応だと以下のようになる。

塩基性酸化物と水との反応

塩基性酸化物と水の反応は上の3STEPを使って考えていく。
ここでは、CaOとH2Oとの反応を例にしよう。

STEP1 酸化物をバラバラにする

まずは、酸化物をバラバラにしよう。

STEP2 H2OとO2-を2つのOHにする

次は、STEP1でできたO2-をH2と反応させ、2つのOHをつくる。

STEP3 2つの式を組み合わせる

最後に、STEP1とSTEP2で作った2つの式を組み合わせよう。

両辺に共通しているO2-は消すことができるね。
また、右辺のCa2+と2つのOHは組み合わさってCa(OH)2となる。


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両性酸化物の反応

上で説明した通り、両性酸化物は、塩基性酸化物と同じく「金属の酸化物」だったよね。(両性酸化物は金属の中でも特に”両性金属”の酸化物)
従って、酸や水と反応する時は塩基性酸化物と同じような反応をする。
塩基と反応をするときだけ、少し特殊なので注意してみるようにしよう。

両性酸化物と酸との反応

両性酸化物と酸との反応は非常に単純。
塩基性酸化物のときと同様陽イオンと陰イオンのペアを変えてあげるだけだ。
例えば、両性性酸化物ZnOと酸HClの反応だと以下のようになる。

両性酸化物と水との反応

両性酸化物と水の反応は上の3STEPを使って考えていく。(塩基性酸化物と一緒)
ここでは、ZnOとH2Oとの反応を例にしよう。

STEP1 酸化物をバラバラにする

まずは、酸化物をバラバラにしよう。

STEP2 H2OとO2-を2つのOHにする

次は、STEP1でできたO2-をH2と反応させ、2つのOHをつくる。

STEP3 2つの式を組み合わせる

最後に、STEP1とSTEP2で作った2つの式を組み合わせよう。

両辺に共通しているO2-は消すことができるね。
また、右辺のZn2+と2つのOHは組み合わさってZn(OH)2となる。

両性酸化物と塩基との反応

両性酸化物と塩基を反応させると「錯イオン」が生じる。

錯イオンについて詳しいことが知りたかったら「目指せ錯イオンマスター!錯イオンの「色・配位数・形・価数・命名法」まとめ!!」を見てみてね!


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