Kiseli oksidi uključuju ne-metalne okside: primjeri, svojstva

Binarni spojevi kisika s nemetalnim elementima su velika skupina tvari koje su dio klase oksida. Mnogi oksidi nemetala dobro su poznati svima. To, na primjer, ugljični dioksid, voda, dušikov dioksid. U ovom članku ćemo ispitati njihova svojstva, saznati područja primjene binarnih spojeva i njihov utjecaj na okoliš.

Opće značajke

Gotovo svi ne-metalni elementi, s izuzetkom fluora, argona, neonova i helija, mogu stvoriti okside. Većina elemenata ima nekoliko oksida. Na primjer, sumpor čini dva spoja: sumpornog dioksida i sumpornog anhidrida. To su tvari u kojima je valencija sulfata četiri i šest. Vodik i bor imaju samo jedan oksid, a najveća količina binarnih tvari s kisikom je karakteristična za dušik. Najviše su oni oksidi u kojima je stupanj oksidacije nemetalnog atoma jednak broju skupine gdje je element u periodičkom sustavu. Tako, CO₂ i SO₃ - to viši oksidi ugljika i sumpora. Neki spojevi mogu proći daljnju oksidaciju. Na primjer, ugljični monoksid u ovom slučaju se pretvara u ugljični dioksid.

Struktura i fizička svojstva

Praktički, svi poznati oksidi ne-metala sastoje se od molekula, između kojih se formiraju kovalentne veze atoma. Sami čestice tvari mogu biti polarne (na primjer, sumporni dioksid) ili nepolarne (ugljikov dioksidne molekule). Silicij dioksid, koji je prirodni oblik pijeska, ima atomsku strukturu. Agregatno stanje brojnih kiselinskih oksida može biti različito. Dakle, ugljični oksidi, kao što su ugljični monoksid i ugljični dioksid, su plinoviti i binarni kisikovi spojevi vodika (H₂O) ili sumporom u najvišem oksidacijskom stanju (SO₃) su tekućine. Značajka vode je da oksid ne formira sol. Također se nazivaju indiferentni.

Sumporni trioksid ili sumpornog anhidrida je kristalna bijela supstanca. Brzo upija vlagu iz zraka, pa se sumporni dioksid pohranjuje u zapečaćene staklene boce. Tvar se koristi kao dehumidifikacijski zrak i u proizvodnji sulfatne kiseline. Oksidi fosfora ili silicija su krute kristalne tvari. Međusobna transformacija agregatne države karakteristična je za dušikove okside. Tako, NO₂ Je li plin smeđe boje i spoj formule N₂O₄ ima oblik bezbojne tekućine ili bijele krute tvari. Kada se zagrije, tekućina se pretvara u plin, a njegovo hlađenje dovodi do formiranja tekuće faze.

Interakcija s vodom

Poznate su reakcije kiselih oksida s vodom. Proizvodi reakcija su odgovarajuće kiseline:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄ sulfatna kiselina

To uključuje interakciju fosfor pentoksida, kao i sumpornog dioksida, dušika, ugljika s molekulama H₂O. Međutim, silika ne reagira izravno s vodom. Za dobivanje silikatne kiseline koristi se indirektna metoda. Prvo SiO₂ fuzioniran s alkalijom, na primjer s natrijevim hidroksidom. Dobivena srednja sol je natrijev silikat, oni djeluju snažno kiselina, na primjer klorid.

Kao rezultat, precipitira se bijeli želatinozni precipitat silicijeve kiseline. Silicijev dioksid može reagirati s toplinom kada se zagrije, a formiraju se isparljivi oksidi kiseline. Kiseli oksidi su nekoliko dušikovi spojevi, sumpora i fosfora, koji zauzimaju vodeće mjesto u zagađenju zraka. Oni stupaju u interakciju s atmosferskom vlagom, što dovodi do formiranja sumporne, nitratne i dušične kiseline. Njihove molekule uz kišu ili snijeg pada na biljke i tlo. Kisela oborina ne samo da štete usjevima, smanjuju njihov prinos, nego također negativno utječu na ljudsko zdravlje. Uništavaju zgrade od vapnenca ili mramora, uzrokuju koroziju metalnih konstrukcija.

Besprijekorni oksidi

Kiseli oksidi uključuju skupinu spojeva koji ne mogu reagirati s kiselinama ili s lužinama i ne tvore soli. Svi gore navedeni spojevi ne odgovaraju niti jednim kiselinama ni bazama, tj. Ne stvaraju soli. Nema takvih veza. Na primjer, oni uključuju ugljični monoksid, dušikov oksid i njegov monoksid - NO. Uz dušikov dioksid i sumporni dioksid sudjeluje u formiranju smoga u velikim industrijskim poduzećima i gradovima. Kako bi se spriječilo stvaranje toksičnih oksida, moguće je ako se temperatura gorenja goriva smanji.

Interakcija s lužinama

Sposobnost reagiranja s alkalijama važna je značajka kiselinskih oksida. Na primjer, interakcija natrijevog hidroksida i sumpornog trioksida proizvodi sol (natrijev sulfat) i vodu:

SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O

Kiseli oksidi uključuju dušikov dioksid. Njegova zanimljiva značajka je reakcija s alkalijem, u proizvodima se nalaze soli dvije vrste: nitrati i nitriti. To je zbog sposobnosti dušikovog oksida (IV) da reagira s vodom kako bi se formirale dvije kiseline - dušične i dušične. Sumporov dioksid također reagira s lužinama, uz stvaranje medijskih soli - sulfita, kao i vode. Povezivanje, uzimajući u zrak, jako ga zagađuje, dakle u poduzećima koja koriste gorivo s dodatkom SO₂, Iscrpljeni industrijski plinovi se čiste raspršivanjem u njima vapna ili krede. Također je moguće proći sumporni dioksid kroz vapnenu vodu ili otopinu natrijevog sulfita.

Uloga binarnih spojeva kisika ne-metalnih elemenata

Mnogi oksidi kiseline su od velike praktične važnosti. Na primjer, ugljični dioksid se koristi u aparatima za gašenje požara, jer ne podržava izgaranje. Silicijev oksid - pijesak, široko se koristi u graditeljstvu. Ugljični monoksid je polazni materijal za proizvodnju metilnog alkohola. Kiseli oksidi uključuju fosforni pentoksid. Ova tvar se koristi u proizvodnji ortofosforne kiseline.

Binarni spojevi kisika ne-metala utječu na ljudsko tijelo. Većina ih je otrovna. Govorili smo o štetnom djelovanju ugljičnog monoksida ranije. Također je dokazano negativan učinak dušikovih oksida, osobito dušikovog dioksida na respiratorni i kardiovaskularni sustav. Kiseli oksidi uključuju ugljični dioksid, koji se ne smatra otrovnom tvari. Ali ako njezin volumni udio u zraku prelazi 0,25%, osoba pati od simptoma gušenja, što može biti smrtonosno zbog respiratornog začepljenja.

U ovom radu proučavali smo svojstva kiselih oksida i dali primjere njihovog praktičnog značenja u ljudskom životu.