酸化物の分類、酸化物の中和反応

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oxide-water-neutralization
非金属}の酸化物  酸性}酸化物  ce{NO2},\ \ce{CO2},\ \ce{SO3},\ \ce{SO2}} \\[.2zh]   金属}の酸化物 \textcolor{cyan}{塩基性}酸化物  & \text{\rei\ \ \ce{Na2O},\ \ce{K2O},\ \ce{CaO},\ \ce{BaO}} \\ 両性金属}の酸化物  両性}酸化物 & \text{\rei\ \ \ce{Al2O3},\ \ce{ZnO},\ \ce{SnO},\ \ce{PbO}} 塩基性酸化物}+\textcolor{magenta}{酸}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{塩}+\textcolor{blue}{水}}$\ }}} \\\\ \rei\ \ $\textcolor{cyan}{\ce{CaO}}+\ce{2}\textcolor{magenta}{\ce{HCl}}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{\ce{CaCl2}}+\textcolor{blue}{\ce{H2O}}$ \\[.4zh] \rei\ \ $\textcolor{cyan}{\ce{Na2O}}+\textcolor{magenta}{\ce{H2SO4}}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{\ce{Na2SO4}}+\textcolor{blue}{\ce{H2O}}$ \\ 酸性酸化物}+\textcolor{cyan}{塩基}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{塩}+\textcolor{blue}{水}}$\ }}} \\\\ \centerline{{\large \begin{tabular}{l} \rei\ \ $\textcolor{magenta}{\ce{CO2}}+\textcolor{cyan}{\ce{Ca(OH)2}}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{\ce{CaCO3}}+\textcolor{blue}{\ce{H2O}}$ \\[.4zh] \rei\ \ $\textcolor{magenta}{\ce{SiO2}}+\ce{2}\textcolor{cyan}{\ce{NaOH}}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{\ce{Na2SiO3}}+\textcolor{blue}{\ce{H2O}}$ \\ \end{tabular}}} \\\\\\[1zh] \centerline{{\Large \dilutecolor{yellow}{.2}{dyellow}\colorbox{dyellow}{$\ \bm{\textcolor{magenta}{酸性酸化物}+\textcolor{cyan}{塩基性酸化物}\塩}}$\ }}} \\\\ CO2}}+\textcolor{cyan}{\ce{CaO}}\ \ce{->}\ \textcolor{red}{\ce{CaCO3}}$ \\ \bm{塩基性酸化物は酸と,\ 酸性酸化物は塩基と中和反応する.} \\[.2zh] また,\ \bm{酸性酸化物と塩基性酸化物も中和反応する.}\ ただし,\ この場合は\bm{水は生じない.} \\[1zh] \bm{両性酸化物は酸・塩基両方と反応する}が,\ やや複雑で別物に近いので当カテゴリでは扱わない. \\[.2zh] 「無機化学:金属元素カテゴリの両性金属元素」で扱う. \\[1zh] 酸化物の中和反応は,\ 前項の理解があれば,\ 以下のように2,\ 3段階を経ての反応と理解できる. \\[1zh] \rei\ \ \ce{CaO}と\ce{HCl}の中和反応 \\[.5zh]   \ \ \begin{array}{lll} & \ce{CaO} + \teisei{\ce{H2O}} \ce{->} \teisei{\ce{Ca(OH)2}} & (塩基性酸化物+水\ce{->}水酸化物) \\[.2zh] +) & \teisei{\ce{Ca(OH)2}} + \ce{2HCl -> CaCl2} + \teisei{\ce{2}}\ce{H2O} & (塩基\ce{Ca(OH)2}\ と酸\ce{HCl}の中和反応) \\[.2zh]\hline & \ce{CaO + 2HCl -> CaCl2 + H2O} \\ \end{array} \\\\ \rei\ \ \ce{CO2}\ と\ce{Ca(OH)2}\ の中和反応 \\[.5zh]   \ \ \begin{array}{lll} & \ce{CO2} + \teisei{\ce{H2O}} \ce{->} \teisei{\ce{H2CO3}} & (酸性酸化物+水\ce{->}オキソ酸) \\[.2zh] +) & \teisei{\ce{H2CO3}} + \ce{Ca(OH)2 -> CaCO3} + \teisei{\ce{2}}\ce{H2O} & (酸\ce{H2CO3}\ と塩基\ce{Ca(OH)2}\,の中和反応) \\[.2zh]\hline & \ce{CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O} \\ CO2}\ と\ce{CaO}の中和反応 \\[.5zh]  CO2} + \teisei{\ce{H2O}} \ce{->} \teisei{\ce{H2CO3}} & (酸性酸化物+水\ce{->}オキソ酸) \\[.2zh] & \ce{CaO} + \teisei{\ce{H2O}} \ce{->} \teisei{\ce{Ca(OH)2}} & (塩基性酸化物+水\ce{->}水酸化物) \\[.2zh] +) & \teisei{\ce{H2CO3}} + \teisei{\ce{Ca(OH)2}} \ce{->} \ce{CaCO3} + \teisei{\ce{2H2O}} & (酸\ce{H2CO3}\ と塩基\ce{Ca(OH)2}\,の中和反応) \\[.2zh] \hline & \ce{CO2 + CaO -> CaCO3} \\ \end{array} \\\\ \bm{アルカリ金属以外の炭酸塩は,\ 加熱すると「\,\ce{CO2}+塩基性酸化物\ce{->}炭酸塩」の逆反応}が起こる. \\[.2zh]  \rei\ \ \ce{CaCO3 ->[加熱] CaO + CO2} (熱分解) \\\\ \toi\ \ \ce{BaO}\ に\ce{HCl}を加えると? \\[.4zh] \kai\ \ \ce{BaO}\ は塩基性酸化物,\ \ce{HCl}は酸であるから,\ 中和反応して塩と水ができるはずである. \\[.2zh] \phantom{\toi}\ \ よって \ce{BaO + 2HCl -> BaCl2 + H2O} \\[1zh] \toi\ \ \ce{SO2}\ に\ce{KOH}を加えると? \\[.4zh] \kai\ \ \ce{SO2}\ は酸性酸化物,\ \ce{KOH}は塩基であるから,\ 中和反応して塩と水ができるはずである. \\[.2zh] \phantom{\toi}\ \ よって \ce{SO2 + 2KOH -> K2SO3 + H2O} \\[.4zh] \phantom{\toi}\ \ ※\ \ce{SO2}\,からできる塩の陰イオンは\ce{SO3^2-}である.\ \ce{S^2-}\,ではない. \\[.4zh] \phantom{\toi}\ \  \ \ce{SO2}\,と水でできるオキソ酸が\ce{H2SO3}\,だからである. \\[.4zh] \phantom{\toi}\ \  \ 原理の理解があって初めて反応式を作成できるわけである. \\[1zh] \toi\ \ \ce{CO2}\ と\ce{BaO}を反応させると? \\[.4zh] \kai\ \ \ce{CO2}\ は酸性酸化物,\ \ce{BaO}は塩基性酸化物であるから,\ 中和反応して塩ができるはずである. \\[.4zh] \phantom{\toi}\ \ よって \ce{CO2 + BaO -> BaCO3}