酸化物の分類}非金属}の酸化物 酸性}酸化物 & \text{\rei\ \ \ce{NO2},\ \ce{CO2},\ \ce{SO3},\ \ce{SO2}} \\[.2zh]
\textcolor{blue}{金属}の酸化物 塩基性}酸化物 & \text{\rei\ \ \ce{Na2O},\ \ce{K2O},\ \ce{CaO},\ \ce{BaO}} \\
\textcolor{blue}{両性金属}の酸化物 両性}酸化物 & \text{\rei\ \ \ce{Al2O3},\ \ce{ZnO},\ \ce{SnO},\ \ce{PbO}}
\end{cases}$}} \\\\\\
\centerline{{\Large \dilutecolor{yellow}{.2}{dyellow}\colorbox{dyellow}{\ $\bm{\textcolor{cyan}{塩基性酸化物}+\textcolor{blue}{水}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{水酸化物}}$\ }}} \\\\
\centerline{{\large \begin{tabular}{l}
\rei\ \ $\textcolor{cyan}{\ce{Na2O}}+\textcolor{blue}{\ce{H2O}}\ \ce{->}\ \ce{2}\textcolor{red}{\ce{NaOH}}$ \\[.4zh]
\rei\ \ $\textcolor{cyan}{\ce{CaO}}+\textcolor{blue}{\ce{H2O}}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{\ce{Ca(OH)2}}$
酸性酸化物}+\textcolor{blue}{水}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{オキソ酸}}$\ 酸性}酸化物 中心元素の酸化数が同じオキソ酸}} & 中心元素の酸化数 CO2}} & H2CO3}} & \text{(炭酸)} & \ce{C}\ (+\,4)
SiO2H2SiO3}}ケイ酸)} & \ce{Si}\ (+\,4)
NO2HNO3}} 硝酸)} H3PO4}} & \text{(リン酸)} & \ce{P}\ (+\,5) \\ \hline
SO2}}亜硫酸)} & \ce{S}\ (+\,4) \\ \hline
SO3H2SO4硫酸Cl2O7HClO4}(過塩素酸)CrO3}}H2CrO4(クロム酸)} Mn2O7
HMnO4}} & \text{(過マンガン酸)}
HNO2}}$ & (冷水
\bm{\ce{CO}と\ce{NO}}は非金属の酸化物だが,\ 例外的に\bm{中性酸化物}であり,\ 水と反応しない. \\[.2zh]
\bm{両性金属\ \rubyb{\ce{Al}}{{\scriptsize あ}},\ \rubyb{\ce{Zn}}{{\scriptsize あ}},\ \rubyb{\ce{Sn}}{{\scriptsize すん}},\ \rubyb{\ce{Pb}}{{\scriptsize なり}}}\ の酸化物も水と反応しない. \\[1zh]
遷移金属元素の\ce{Cr},\ \ce{Mn}などは,\ 酸化物が酸化数によって酸性・塩基性・両性のいずれにもなりうる. \\[.2zh]
\rei\ \ 高酸化数酸化物は酸性酸化物 \ce{CrO3}\ (+\,6),\ \ \ce{Mn2O7}\ (+\,7) \\[.2zh]
\rei\ \ 低酸化数酸化物は塩基性酸化物 \ce{CrO}\ (+\,2),\ \ \ce{MnO}\ (+\,2) \\[.2zh]
\rei\ \ 中酸化数酸化物は両性酸化物 \ce{Cr2O3}\ (+\,3),\ \ \ce{MnO2}\ (+\,4) \\[1zh]
塩基性酸化物と水の反応の根幹は,\ イオン反応式\ \bm{\ce{O^2- + H2O -> 2OH-}}\ である. \\[.4zh]
\ce{O^2-}が\ce{H2O}から\ce{H+}を1つ奪い取り,\ 互いに中間の\ce{OH-}となって安定すると考えられる. \\[.4zh]
ただし,\ \bm{常温の水と反応するのは,\ \ce{Be},\ \ce{Mg}を除くアルカリ土類金属とアルカリ金属の酸化物に限る.} \\[1zh]
\bm{アルカリ金属以外の水酸化物は,\ 加熱で逆反応が起こる(熱分解).} \rei\ \ \ce{Ca(OH)2 ->[加熱] CaO + H2O} \\\\
もし酸性酸化物も塩基性酸化物と同様の規則だと仮定すると,\ \ce{SO3 + H2O -> SO2(OH)2}\ となる. \\[.4zh]
\ce{SO2(OH)2}\ は見慣れない化学式だが,\ 元素の順序を変えると硫酸\,\ce{H2SO4}\ に他ならない. \\[.4zh]
結局,\ \bm{酸性酸化物+水により,\ 中心元素の酸化数が同じオキソ酸(分子中に酸素を含む酸)ができる.} \\[.2zh]
例えば,\ \ce{SO3}\ (\ce{S}の酸化数+6)に水を加えると,\ \ce{H2SO4}\ (\ce{S}の酸化数+6)が生成する. \\[.4zh]
酸化数が変化していないので酸化還元反応ではないことに注意してほしい(\ce{NO2}\,は例外). \\[.2zh]
いずれにせよ,\ \bm{酸性酸化物に対応するオキソ酸は暗記}しておく必要がある. \\[.2zh]
また,\ 水酸化物はイオン結合であるが,\ 非金属元素からなるオキソ酸は共有結合である. \\[1zh]
\ce{H2CO3}\,と\ce{H2SO3}\,は不安定な物質なので,\ 容易に分解される. \\[.4zh]
\rei\ \ \ce{CO2 + H2O <=> H2CO3} \rei\ \ \ce{SO2 + H2O <=> H2SO3} \\[1zh]
形式的に\ce{SiO2 + H2O -> H2SiO3}\,とも表すが,\ 共有結合結晶の\ce{SiO2}\,は直接水と反応しない. \\[.4zh]
一旦塩基と共に加熱融解して\ce{Na2SiO3}\,とし,\ 弱酸の遊離で\ce{H2SiO3}\,を得る(詳細は無機化学：ケイ素). \\[1zh]
\ce{NO2}\ (\ce{N}の酸化数+4)には対応する酸化数+4のオキソ酸が存在しない. \\[.2zh]
よって,\ \ce{HNO3}\ (+\,5)が生じるとき,\ 同時に\ce{NO}\ (+\,2)や\ce{HNO2}\ (+\,3)も生じる(自己酸化還元反応). \\[.4zh]
亜硝酸\ce{HNO2}は不安定な酸で温度が上がると\ce{HNO3}になるので,\ 指定がなければ温水の反応式を書く. \\\\
\toi\ \ \ce{BaO}に水を加えると？ \\[.4zh]
\kai\ \ \ce{BaO}は金属の酸化物なので塩基性酸化物であり,\ 水と反応すると水酸化物が生じるはずである. \\[.2zh]
\phantom{\toi}\ \ よって \ce{BaO + H2O -> Ba(OH)2} \\[1zh]
\toi\ \ \ce{Cl2O7}\ に水を加えると？ \\[.4zh]
\kai\ \ \ce{Cl2O7}\ は非金属の酸化物なので酸性酸化物であり,\ 水と反応するとオキソ酸が生じるはずである. \\[.2zh]
\phantom{\toi}\ \ \ce{Cl2O7}\,に対応するオキソ酸は\ce{HClO4}であるから \ce{Cl2O7 + H2O -> 2HClO4}
