Compușii binari ai oxigenului cu elemente nemetalice sunt un grup mare de substanțe care sunt incluse în clasa oxizilor. Mulți oxizi nemetalici sunt bine cunoscuți de toată lumea. Acestea sunt, de exemplu, dioxid de carbon, apă, dioxid de azot. În articolul nostru, vom lua în considerare proprietățile lor, vom afla domeniul de aplicare al compușilor binari și impactul lor asupra mediului.
Caracteristici generale
Aproape toate elementele nemetalice, cu excepția fluorului, argonului, neonului și heliului, pot forma oxizi. Majoritatea elementelor au oxizi multipli. De exemplu, sulful formează doi compuși: dioxidul de sulf și anhidrida sulfurică. Acestea sunt substanțe în care valența sulfului este de patru și, respectiv, șase. Hidrogenul și borul au un singur oxid fiecare, iar azotul are cel mai mare număr de substanțe binare cu oxigen. Oxizii superiori sunt cei în care starea de oxidare a atomului nemetalic este egală cu numărul grupului în care se află elementul în sistemul periodic. Deci, CO2 și SO3 sunt oxizi mai mari de carbon și sulf. Unele conexiunipoate suferi o oxidare suplimentară. De exemplu, monoxidul de carbon în acest caz se transformă în dioxid de carbon.
Structură și proprietăți fizice
Practic toți oxizii nemetalici cunoscuți constau din molecule, între atomii cărora se formează legături covalente. Particulele unei substanțe în sine pot fi polare (de exemplu, în dioxid de sulf) sau nepolare (molecule de dioxid de carbon). Dioxidul de siliciu, care este o formă naturală de nisip, are o structură atomică. Starea de agregare a unui număr de oxizi acizi poate fi diferită. Deci, oxizii de carbon, cum ar fi monoxidul de carbon și dioxidul de carbon, sunt gazoși, iar compușii oxigenați binari de hidrogen (H2O) sau sulf sunt în cea mai mare stare de oxidare (SO). 3 ) sunt lichide. O caracteristică a apei este că oxidul nu formează sare. Se mai numesc și indiferenți.
Trioxidul de sulf sau anhidrida sulfurică este o substanță albă cristalină. Absoarbe rapid umiditatea din aer, astfel încât dioxidul de sulf este stocat în baloane de sticlă sigilate. Substanța este folosită ca uscător de aer și în producția de acid sulfat. Oxizii de fosfor sau de siliciu sunt substanțe cristaline solide. Transformarea reciprocă a stării de agregare este caracteristică oxizilor de azot. Deci, compusul NO2 este un gaz maro, iar compusul cu formula N2O4 are un lichid incolor sau un solid alb. Când este încălzit, lichidul se transformă într-un gaz, iar când este răcit,formarea unei faze lichide.
Interacțiune cu apa
Reacțiile oxizilor acizi cu apa sunt cunoscute. Produșii de reacție vor fi acizii corespunzători:
SO3 + H2O=H2SO 4 – acid sulfat
Acestea includ interacțiunea pentoxidului de fosfor, precum și a dioxidului de sulf, azot, carbon cu moleculele H2O. Cu toate acestea, oxidul de siliciu nu reacționează direct cu apa. Pentru obținerea acidului silicat se folosește o metodă indirectă. În primul rând, SiO2 este fuzionat cu un alcali cum ar fi hidroxidul de sodiu. Sarea medie rezultată, silicatul de sodiu, este tratată cu un acid puternic, cum ar fi clorura.
Rezultatul este un precipitat gelatinos alb de acid silicic. Dioxidul de siliciu poate reacționa cu sărurile atunci când este încălzit pentru a forma oxizi acizi volatili. Oxizii acizi includ mai mulți compuși ai azotului, sulfului și fosforului, care contribuie la poluarea aerului. Ele interacționează cu umiditatea atmosferică, ceea ce duce la formarea de acid sulfuric, azotat și azotat. Moleculele lor, împreună cu ploaia sau zăpada, cad pe plante și pe sol. Precipitațiile acide nu numai că dăunează culturilor prin reducerea randamentelor acestora, dar afectează negativ și sănătatea umană. Ele distrug clădirile din calcar sau marmură, provoacă coroziunea structurilor metalice.
Oxizi indiferenți
Oxizii acizilor sunt un grup de compuși care nu pot reacționa nici cu acizii, nici cu alcalii și nu formeazăsare. Toți compușii de mai sus nu corespund nici acizilor, nici bazelor, adică nu formează sare. Există puține astfel de conexiuni. De exemplu, acestea includ monoxidul de carbon, protoxidul de azot și monoxidul acestuia - NO. El, împreună cu dioxidul de azot și dioxidul de sulf, este implicat în formarea smog-ului peste marile întreprinderi industriale și orașe. Formarea de oxizi toxici poate fi prevenită prin scăderea temperaturii de ardere a combustibilului.
Interacțiune cu alcalii
Abilitatea de a reacționa cu alcalii este o caracteristică importantă a oxizilor acizi. De exemplu, când hidroxidul de sodiu și trioxidul de sulf reacționează, se formează o sare (sulfat de sodiu) și apă:
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H 2O
Dioxidul de azot aparține oxizilor acizi. Caracteristica sa interesantă este reacția cu alcalii, două tipuri de săruri se găsesc în produse: nitrați și nitriți. Acest lucru se datorează capacității oxidului de azot (IV) atunci când interacționează cu apa de a forma doi acizi - nitric și azot. Dioxidul de sulf interacționează și cu alcalii, formând astfel săruri medii - sulfiți, precum și apă. Compusul, pătruns în aer, îl poluează puternic, prin urmare, la întreprinderile care utilizează combustibil cu un amestec de SO2, gazele industriale de evacuare sunt curățate prin pulverizarea de var neted sau cretă în ele. De asemenea, puteți trece dioxidul de sulf prin apă de var sau prin soluție de sulfit de sodiu.
Rolul compușilor binari de oxigen ai elementelor nemetalice
Mulți oxizi acizisunt de mare importanță practică. De exemplu, dioxidul de carbon este folosit în stingătoarele de incendiu deoarece nu suportă arderea. Oxidul de siliciu - nisip, este utilizat pe scară largă în industria construcțiilor. Monoxidul de carbon este materia primă pentru producerea alcoolului metilic. Pentoxidul de fosfor este un oxid acid. Această substanță este utilizată în producerea acidului fosforic.
Compușii binari de oxigen ai nemetalelor afectează corpul uman. Majoritatea sunt toxice. Am vorbit mai devreme despre efectele nocive ale monoxidului de carbon. De asemenea, a fost dovedit impactul negativ al oxizilor de azot, în special al dioxidului de azot, asupra sistemului respirator și cardiovascular. Oxizii acizi includ dioxidul de carbon, care nu este considerat o substanță toxică. Dar dacă fracția sa de volum în aer depășește 0,25%, o persoană dezvoltă simptome de sufocare, care pot fi fatale din cauza stopului respirator.
În articolul nostru, am studiat proprietățile oxizilor acizi și am dat exemple despre semnificația lor practică în viața umană.
