Compostos binários de oxigênio com elementos não metálicos são um grande grupo de substâncias que estão incluídas na classe dos óxidos. Muitos óxidos não metálicos são bem conhecidos de todos. Estes são, por exemplo, dióxido de carbono, água, dióxido de nitrogênio. Em nosso artigo, consideraremos suas propriedades, descobriremos o escopo dos compostos binários e seu impacto no meio ambiente.
Características gerais
Quase todos os elementos não metálicos, com exceção do flúor, argônio, neônio e hélio, podem formar óxidos. A maioria dos elementos tem vários óxidos. Por exemplo, o enxofre forma dois compostos: dióxido de enxofre e anidrido sulfúrico. Estas são substâncias em que a valência do enxofre é quatro e seis, respectivamente. O hidrogênio e o boro têm apenas um óxido cada, e o nitrogênio tem o maior número de substâncias binárias com o oxigênio. Óxidos superiores são aqueles em que o estado de oxidação do átomo não metálico é igual ao número do grupo onde o elemento está localizado no sistema periódico. Assim, CO2 e SO3 são óxidos superiores de carbono e enxofre. Algumas conexõespode sofrer oxidação adicional. Por exemplo, o monóxido de carbono neste caso se transforma em dióxido de carbono.
Estrutura e propriedades físicas
Praticamente todos os óxidos não metálicos conhecidos consistem em moléculas, entre os átomos que formam ligações covalentes. As próprias partículas de uma substância podem ser polares (por exemplo, em dióxido de enxofre) ou apolares (moléculas de dióxido de carbono). O dióxido de silício, que é uma forma natural de areia, tem uma estrutura atômica. O estado de agregação de vários óxidos ácidos pode ser diferente. Assim, óxidos de carbono, como monóxido de carbono e dióxido de carbono, são gasosos, e compostos binários de oxigênio de hidrogênio (H2O) ou enxofre estão no estado de oxidação mais alto (SO 3 ) são líquidos. Uma característica da água é que o óxido não forma sal. Eles também são chamados de indiferentes.
Trióxido de enxofre ou anidrido sulfúrico é uma substância branca cristalina. Absorve rapidamente a umidade do ar, de modo que o dióxido de enxofre é armazenado em frascos de vidro selados. A substância é utilizada como secador de ar e na produção de ácido sulfato. Óxidos de fósforo ou silício são substâncias cristalinas sólidas. A transformação mútua do estado de agregação é característica dos óxidos de nitrogênio. Assim, o composto NO2 é um gás marrom, e o composto com a fórmula N2O4 tem um líquido incolor ou um sólido branco. Quando aquecido, o líquido se transforma em gás e, quando resfriado,a formação de uma fase líquida.
Interação com a água
Reações de óxidos ácidos com água são conhecidas. Os produtos da reação serão os ácidos correspondentes:
SO3 + H2O=H2SO 4 – ácido sulfato
Estes incluem a interação de pentóxido de fósforo, bem como dióxido de enxofre, nitrogênio, carbono com moléculas de H2O. No entanto, o óxido de silício não reage diretamente com a água. Para obter o ácido de silicato, é usado um método indireto. Primeiro, SiO2 é fundido com um álcali, como hidróxido de sódio. O sal médio resultante, silicato de sódio, é tratado com um ácido forte, como o cloreto.
O resultado é um precipitado gelatinoso branco de ácido silícico. O dióxido de silício pode reagir com sais quando aquecido para formar óxidos ácidos voláteis. Os óxidos ácidos incluem vários compostos de nitrogênio, enxofre e fósforo, que são os principais contribuintes para a poluição do ar. Eles interagem com a umidade atmosférica, o que leva à formação de ácido sulfúrico, nitrato e ácido nitroso. Suas moléculas, junto com a chuva ou a neve, caem nas plantas e no solo. A precipitação ácida não só prejudica as culturas, reduzindo seus rendimentos, mas também afeta negativamente a saúde humana. Eles destroem edifícios feitos de calcário ou mármore, causam corrosão de estruturas metálicas.
Óxidos indiferentes
Óxidos ácidos são um grupo de compostos que não podem reagir com ácidos ou álcalis e não formamsal. Todos os compostos acima não correspondem nem a ácidos nem a bases, ou seja, não são formadores de sais. Existem poucas conexões desse tipo. Por exemplo, estes incluem monóxido de carbono, óxido nitroso e seu monóxido - NO. Ele, junto com o dióxido de nitrogênio e o dióxido de enxofre, está envolvido na formação de smog em grandes empresas industriais e cidades. A formação de óxidos tóxicos pode ser evitada diminuindo a temperatura de combustão do combustível.
Interação com álcalis
A capacidade de reagir com álcalis é uma característica importante dos óxidos ácidos. Por exemplo, quando hidróxido de sódio e trióxido de enxofre reagem, um sal (sulfato de sódio) e água são formados:
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H 2O
O dióxido de nitrogênio pertence aos óxidos ácidos. Sua característica interessante é a reação com álcalis, dois tipos de sais são encontrados nos produtos: nitratos e nitritos. Isso se deve à capacidade do óxido nítrico (IV) ao interagir com a água para formar dois ácidos - nítrico e nitroso. O dióxido de enxofre também interage com álcalis, formando sais médios - sulfitos, bem como água. O composto, entrando no ar, o polui fortemente, portanto, em empresas que usam combustível com uma mistura de SO2, os gases industriais de exaustão são limpos pulverizando cal virgem ou giz neles. Você também pode passar dióxido de enxofre através de água de cal ou solução de sulfito de sódio.
O papel dos compostos binários de oxigênio de elementos não metálicos
Muitos óxidos ácidossão de grande importância prática. Por exemplo, o dióxido de carbono é usado em extintores de incêndio porque não suporta a combustão. Óxido de silício - areia, é amplamente utilizado na indústria da construção. O monóxido de carbono é a matéria-prima para a produção de álcool metílico. O pentóxido de fósforo é um óxido ácido. Esta substância é utilizada na produção de ácido fosfórico.
Compostos binários de oxigênio de não-metais afetam o corpo humano. A maioria deles são tóxicos. Já falamos sobre os efeitos nocivos do monóxido de carbono. O impacto negativo dos óxidos de nitrogênio, especialmente o dióxido de nitrogênio, nos sistemas respiratório e cardiovascular também foi comprovado. Óxidos ácidos incluem dióxido de carbono, que não é considerado uma substância tóxica. Mas se sua fração de volume no ar exceder 0,25%, uma pessoa desenvolve sintomas de asfixia, que podem ser fatais devido à parada respiratória.
Em nosso artigo, estudamos as propriedades dos óxidos ácidos e demos exemplos de seu significado prático na vida humana.
