酸性・塩基性・両性酸化物の見分け方 無機化学及びセラミックス
金属酸化物には酸性酸化物、塩基性酸化物、及び両性酸化物があるが、次の酸化物のうち酸性酸化物はどれか。
①
MgO
②
AI2O3
③
BeO
④
SiO2
⑤
Na2O
正答
④ SiO2
酸性・塩基性・両性酸化物の見分け方
本問の正答は④ SiO2(二酸化ケイ素)です。酸化物の分類は、水に溶けるかどうかだけでなく、酸・塩基との反応から判断します。
| 分類 | 判断の基準 | 本問の例 |
|---|---|---|
| 酸性酸化物 | 塩基と反応して塩を生じる | SiO2(④) |
| 塩基性酸化物 | 酸と反応して塩を生じる | MgO(①)、Na2O(⑤) |
| 両性酸化物 | 適切な条件で、酸とも塩基とも反応する | Al2O3(②)、BeO(③) |
水に溶けない酸化物も分類できる
SiO2は常温の水に溶けて酸性水溶液を作る物質ではありませんが、アルカリと反応してケイ酸塩を生じるため、酸性酸化物に分類されます。「酸性酸化物はすべて水と反応する」と覚えると、この問題を誤ります。反応の進みやすさは、濃度・温度・結晶形などにも左右されます。
周期表の傾向と例外を分ける
金属の酸化物は塩基性、非金属の酸化物は酸性という傾向は出発点になります。ただし、金属の酸化物にもAl2O3やBeOのような両性酸化物があります。同じ元素でも酸化数で性質が変わる場合があるため、「金属だから必ず塩基性」とは判断しません。
- まず酸・塩基との反応で分類する。
- 本問ではMgO・Na2Oを塩基性、Al2O3・BeOを両性として区別する。
- 残るSiO2を酸性酸化物として選ぶ。
確認資料:Texas A&M大学「Acids and Bases」(酸化物の分類、pp.22–28)、山形大学「14族元素、13族元素」(4-4 酸化物とオキソ酸)。