I composti binari dell'ossigeno con elementi non metallici sono un ampio gruppo di sostanze incluse nella classe degli ossidi. Molti ossidi non metallici sono ben noti a tutti. Questi sono, ad esempio, anidride carbonica, acqua, biossido di azoto. Nel nostro articolo considereremo le loro proprietà, scopriremo la portata dei composti binari e il loro impatto sull'ambiente.
Caratteristiche generali
Quasi tutti gli elementi non metallici, ad eccezione di fluoro, argon, neon ed elio, possono formare ossidi. La maggior parte degli elementi ha più ossidi. Ad esempio, lo zolfo forma due composti: anidride solforosa e anidride solforica. Si tratta di sostanze in cui la valenza dello zolfo è rispettivamente quattro e sei. L'idrogeno e il boro hanno un solo ossido ciascuno e l'azoto ha il maggior numero di sostanze binarie con l'ossigeno. Gli ossidi superiori sono quelli in cui lo stato di ossidazione dell'atomo non metallico è uguale al numero del gruppo in cui si trova l'elemento nel sistema periodico. Quindi, CO2 e SO3 sono ossidi di carbonio e zolfo superiori. Alcuni collegamentipuò subire un'ulteriore ossidazione. Ad esempio, il monossido di carbonio in questo caso si trasforma in anidride carbonica.
Struttura e proprietà fisiche
Praticamente tutti gli ossidi non metallici conosciuti sono costituiti da molecole, tra gli atomi di cui si formano legami covalenti. Le particelle di una sostanza possono essere sia polari (ad esempio, nell'anidride solforosa) che non polari (molecole di anidride carbonica). Il biossido di silicio, che è una forma naturale di sabbia, ha una struttura atomica. Lo stato di aggregazione di un certo numero di ossidi acidi può essere diverso. Quindi, gli ossidi di carbonio, come il monossido di carbonio e l'anidride carbonica, sono gassosi e i composti binari dell'ossigeno dell'idrogeno (H2O) o dello zolfo sono nel più alto stato di ossidazione (SO 3 ) sono liquidi. Una caratteristica dell'acqua è che l'ossido non forma sale. Sono anche chiamati indifferenti.
Il triossido di zolfo o anidride solforica è una sostanza bianca cristallina. Assorbe rapidamente l'umidità dall'aria, quindi l'anidride solforosa viene conservata in boccette di vetro sigillate. La sostanza viene utilizzata come essiccatore d'aria e nella produzione di acido solfato. Gli ossidi di fosforo o di silicio sono sostanze cristalline solide. La mutua trasformazione dello stato di aggregazione è caratteristica degli ossidi di azoto. Quindi, il composto NO2 è un gas marrone e il composto con la formula N2O4 ha un liquido incolore o un solido bianco. Quando riscaldato, il liquido si trasforma in gas e quando si raffredda,la formazione di una fase liquida.
Interazione con l'acqua
Sono note le reazioni degli ossidi acidi con l'acqua. I prodotti di reazione saranno gli acidi corrispondenti:
SO3 + H2O=H2SO 4 – acido solfato
Questi includono l'interazione di anidride fosforica, anidride solforosa, azoto, carbonio con molecole H2O. Tuttavia, l'ossido di silicio non reagisce direttamente con l'acqua. Per ottenere l'acido silicato, viene utilizzato un metodo indiretto. Innanzitutto, SiO2 viene fuso con un alcali come l'idrossido di sodio. Il sale intermedio risultante, il silicato di sodio, viene trattato con un acido forte, come il cloruro.
Il risultato è un precipitato gelatinoso bianco di acido silicico. Il biossido di silicio può reagire con i sali quando riscaldato per formare ossidi acidi volatili. Gli ossidi acidi includono diversi composti di azoto, zolfo e fosforo, che sono i principali responsabili dell'inquinamento atmosferico. Interagiscono con l'umidità atmosferica, che porta alla formazione di acido solforico, nitrato e nitroso. Le loro molecole, insieme alla pioggia o alla neve, cadono sulle piante e sul suolo. Le precipitazioni acide non solo danneggiano le colture riducendone i raccolti, ma influiscono negativamente anche sulla salute umana. Distruggono gli edifici in pietra calcarea o marmo, provocano la corrosione delle strutture metalliche.
Ossidi indifferenti
Gli ossidi acidi sono un gruppo di composti che non possono reagire né con gli acidi né con gli alcali e non si formanosale. Tutti i suddetti composti non corrispondono né ad acidi né a basi, cioè non formano sali. Ci sono poche connessioni di questo tipo. Ad esempio, questi includono monossido di carbonio, protossido di azoto e il suo monossido - NO. Lui, insieme al biossido di azoto e al biossido di zolfo, è coinvolto nella formazione di smog nelle grandi imprese industriali e nelle città. La formazione di ossidi tossici può essere prevenuta abbassando la temperatura di combustione del combustibile.
Interazione con alcali
La capacità di reagire con gli alcali è una caratteristica importante degli ossidi acidi. Ad esempio, quando l'idrossido di sodio e il triossido di zolfo reagiscono, si formano un sale (solfato di sodio) e acqua:
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H 2O
Il biossido di azoto appartiene agli ossidi acidi. La sua caratteristica interessante è la reazione con gli alcali, nei prodotti si trovano due tipi di sali: nitrati e nitriti. Ciò è dovuto alla capacità dell'ossido nitrico (IV) quando interagisce con l'acqua di formare due acidi: nitrico e nitroso. L'anidride solforosa interagisce anche con gli alcali, formando così sali medi - solfiti e acqua. Il composto, entrando nell'aria, la inquina fortemente, quindi, nelle imprese che utilizzano carburante con una miscela di SO2, i gas di scarico industriali vengono puliti spruzzandovi calce viva o gesso. Puoi anche passare l'anidride solforosa attraverso l'acqua di calce o una soluzione di solfito di sodio.
Il ruolo dei composti binari dell'ossigeno di elementi non metallici
Molti ossidi acidisono di grande importanza pratica. Ad esempio, l'anidride carbonica viene utilizzata negli estintori perché non supporta la combustione. Ossido di silicio - sabbia, è ampiamente utilizzato nel settore edile. Il monossido di carbonio è la materia prima per la produzione di alcol metilico. L'anidride fosforica è un ossido acido. Questa sostanza viene utilizzata nella produzione di acido fosforico.
I composti binari dell'ossigeno dei non metalli influiscono sul corpo umano. La maggior parte di loro sono tossici. Abbiamo parlato degli effetti dannosi del monossido di carbonio in precedenza. È stato anche dimostrato l'impatto negativo degli ossidi di azoto, in particolare del biossido di azoto, sui sistemi respiratorio e cardiovascolare. Gli ossidi acidi includono l'anidride carbonica, che non è considerata una sostanza tossica. Ma se la sua frazione di volume nell'aria supera lo 0,25%, una persona sviluppa sintomi di soffocamento, che possono essere fatali a causa dell'arresto respiratorio.
Nel nostro articolo, abbiamo studiato le proprietà degli ossidi acidi e fornito esempi del loro significato pratico nella vita umana.
