Киселинните оксиди включват неметални оксиди: примери, свойства

Бинарни съединения на кислорода с неметални елементи са голяма група вещества, които са част от класа на оксидите. Много окиси на неметалните елементи са добре известни на всички. Това, например, въглероден диоксид, вода, азотен диоксид. В тази статия ще разгледаме техните свойства, ще разберем областите на приложение на двоичните съединения и тяхното въздействие върху околната среда.

Общи характеристики

Почти всички неметални елементи, с изключение на флуор, аргон, неон и хелий, могат да образуват оксиди. Повечето елементи имат няколко оксида. Например сярата образува две съединения: серен диоксид и сярен анхидрид. Това са вещества, при които валентността на сулфара е съответно четири и шест. Водородът и борът имат само един оксид, а най-голямо количество бинарни вещества с кислород е характерно за азота. Най-високи са тези оксиди, при които степента на окисление на неметалния атом е равна на броя на групата, където елементът е в периодичната система. Така, CO₂ и SO₃ - това високи оксиди въглерод и сяра. Някои съединения могат да претърпят допълнително окисление. Например, въглероден моноксид в този случай се превръща в въглероден диоксид.

Структура и физични свойства

Практически всички известни оксиди на неметалите се състоят от молекули, между които се образуват ковалентни връзки на атоми. Самите частици на веществото могат да бъдат полярни (например серен диоксид) или неполярни (молекули на въглероден диоксид). Силициевият диоксид, който е естествена форма на пясък, има атомна структура. Агрегатното състояние на редица киселинни оксиди може да бъде различно. По този начин въглеродните оксиди, като въглероден оксид и въглероден диоксид, са газообразни и бинарни кислородни съединения на водород (Н₂О) или сяра в най-високото състояние на окисление (SO₃) са течности. Характерна особеност на водата е, че окисът не образува сол. Те се наричат ​​и безразлични.

Сяров триоксид или сярен анхидрид е кристално бяло вещество. Той бързо поглъща влагата от въздуха, така че серният диоксид се съхранява в запечатани стъклени колби. Веществото се използва като въздушен изсушител и при производството на сулфатна киселина. Оксидите на фосфор или силиций са твърди кристални вещества. Общата трансформация на агрегатното състояние е характерна за азотните оксиди. Така NO₂ Има газ с кафяв цвят и съединение с формула N₂О₄ е под формата на безцветна течност или бяло твърдо вещество. Когато се нагрява, течността се превръща в газ и охлаждането му води до образуването на течна фаза.

Взаимодействие с вода

Реакциите на киселинните оксиди с вода са известни. Продуктите от реакциите са съответните киселини:

SO₃ + Н₂О = Н₂SO₄ - сулфатна киселина

Те включват взаимодействието на фосфорен пентоксид, както и серен диоксид, азот, въглерод с Н молекули₂О. Обаче, силициевият диоксид не реагира директно с вода. За получаване на силикатната киселина се използва косвен метод. Първо СиО₂ кондензирани с алкали, например, с натриев хидроксид. Получената средна сол е натриев силикат, те действат силно киселина, например хлорид.

В резултат се утаява бяла желатинова утайка от силициева киселина. Силициевият диоксид може да реагира с топлина при нагряване и се образуват летливи киселинни оксиди. Към киселинните оксиди има няколко азотни съединения, сярата и фосфора, които заемат водещо място в замърсяването на въздуха. Те взаимодействат с атмосферната влага, което води до образуването на сярна, нитратна и азотна киселина. Техните молекули заедно с дъжд или сняг падат върху растенията и почвата. Киселинно утаяване не само увреждат културите, намаляват добива си, но също така оказват негативно влияние върху човешкото здраве. Те унищожават сгради от варовик или мрамор, причиняват корозия на метални конструкции.

Неопределени оксиди

Киселинните оксиди включват група съединения, които не могат да взаимодействат с киселини или с алкали и не образуват соли. Всички гореспоменати съединения не отговарят нито на киселини, нито на бази, т.е. не са сол. Няма много такива връзки. Например, те включват въглероден оксид, азотен оксид и неговия моноксид - NO. Той, заедно с азотен диоксид и серен диоксид, участва в образуването на смог за големи промишлени предприятия и градове. За да се предотврати образуването на токсични оксиди, е възможно температурата на горене на горивото да се понижи.

Взаимодействие с алкали

Способността да реагира с алкали е важна характеристика на киселинните оксиди. Например, взаимодействието на натриев хидроксид и серен триоксид дава сол (натриев сулфат) и вода:

SO₃ + 2NaOH → Na₂SO₄ + Н₂О

Киселинните оксиди включват азотен диоксид. Интересна особеност е реакцията с алкали, в продуктите се откриват соли от два вида: нитрати и нитрити. Това се дължи на способността на азотния оксид (IV) да реагира с водата, за да образува две киселини - азотна и азотна. Серен диоксид реагира също и с алкали, с образуването на средни соли - сулфити, както и с вода. Връзката, излизаща във въздуха, силно го замърсява, следователно в предприятията, които използват гориво с добавка SO₂, Изчерпаните промишлени газове се почистват чрез пръскане в тях на вар или креда. Също така е възможно да се премине серен диоксид през вар вода или разтвор на натриев сулфит.

Ролята на бинарните кислородни съединения на неметалните елементи

Много киселинни оксиди са от голямо практическо значение. Например, въглероден диоксид се използва в пожарогасители, тъй като не поддържа изгаряне. Силициев оксид - пясък, широко се използва в строителната индустрия. Въглеродният окис е изходен материал за производството на метилов алкохол. Киселинните оксиди включват фосфорен пентоксид. Това вещество се използва при производството на ортофосфорна киселина.

Бинарните кислородни съединения на неметали засягат човешкото тяло. Повечето от тях са токсични. Говорихме за вредното въздействие на въглеродния окис по-рано. Също така беше доказано отрицателното въздействие на азотните оксиди, особено на азотния диоксид, върху дихателната и сърдечно-съдовата система. Киселинните оксиди включват въглероден диоксид, който не се счита за отровно вещество. Но ако фракцията му във въздуха надхвърли 0,25%, човек страда от симптоми на задушаване, които могат да бъдат фатални поради спиране на дишането.

В тази статия разгледахме свойствата на киселинните оксиди и дадохме примери за практическото им значение в човешкия живот.