酸性・塩基性・両性酸化物の見分け方 平成24年度 問21 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。

選択肢の酸化物の分類
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。

  1. まず酸・塩基との反応で分類する。
  2. 本問ではMgO・Na2Oを塩基性、Al2O3・BeOを両性として区別する。
  3. 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)。

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