Ոչ մետաղական տարրերով թթվածնի երկուական միացությունները նյութերի մեծ խումբ են, որոնք մտնում են օքսիդների դասի մեջ։ Շատ ոչ մետաղական օքսիդներ բոլորին լավ հայտնի են: Դրանք են, օրինակ, ածխաթթու գազը, ջուրը, ազոտի երկօքսիդը։ Մեր հոդվածում մենք կքննարկենք դրանց հատկությունները, կպարզենք երկուական միացությունների շրջանակը և դրանց ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա:
Ընդհանուր բնութագրեր
Գրեթե բոլոր ոչ մետաղական տարրերը, բացառությամբ ֆտորի, արգոնի, նեոնի և հելիումի, կարող են առաջացնել օքսիդներ: Տարրերի մեծ մասն ունի բազմաթիվ օքսիդներ: Օրինակ՝ ծծումբը առաջացնում է երկու միացություն՝ ծծմբի երկօքսիդ և ծծմբի անհիդրիդ։ Սրանք նյութեր են, որոնցում ծծմբի վալենտությունը համապատասխանաբար չորս և վեց է: Ջրածինը և բորը ունեն միայն մեկական օքսիդ, իսկ ազոտն ունի թթվածնով երկուական նյութերի ամենամեծ քանակությունը։ Բարձրագույն օքսիդներ են համարվում այն օքսիդները, որոնցում ոչ մետաղի ատոմի օքսիդացման աստիճանը հավասար է այն խմբի թվին, որտեղ տարրը գտնվում է պարբերական համակարգում։ Այսպիսով, CO2 և SO3 ածխածնի և ծծմբի ավելի բարձր օքսիդներ են: Որոշ կապերկարող է ենթարկվել հետագա օքսիդացման: Օրինակ՝ ածխաթթու գազն այս դեպքում վերածվում է ածխաթթու գազի։
Կառուցվածք և ֆիզիկական հատկություններ
Գրականում բոլոր հայտնի ոչ մետաղական օքսիդները բաղկացած են մոլեկուլներից, որոնց ատոմների միջև առաջանում են կովալենտային կապեր։ Նյութի մասնիկներն իրենք կարող են լինել կամ բևեռային (օրինակ՝ ծծմբի երկօքսիդում) կամ ոչ բևեռային (ածխաթթու գազի մոլեկուլներ): Սիլիցիումի երկօքսիդը, որը ավազի բնական ձև է, ունի ատոմային կառուցվածք։ Մի շարք թթվային օքսիդների ագրեգացման վիճակը կարող է տարբեր լինել։ Այսպիսով, ածխածնի օքսիդները, ինչպիսիք են ածխածնի մոնօքսիդը և ածխաթթու գազը, գազային են, իսկ ջրածնի (H2O) կամ ծծմբի երկուական թթվածնային միացությունները գտնվում են ամենաբարձր օքսիդացման վիճակում (SO): 3 ) հեղուկներ են: Ջրի առանձնահատկությունն այն է, որ օքսիդը աղ չի առաջացնում: Նրանց անվանում են նաև անտարբեր։
Ծծմբի եռօքսիդը կամ ծծմբի անհիդրիդը բյուրեղային սպիտակ նյութ է: Այն արագ կլանում է օդի խոնավությունը, ուստի ծծմբի երկօքսիդը պահվում է կնքված ապակե կոլբայի մեջ: Նյութը օգտագործվում է որպես օդի չորանոց և սուլֆատաթթվի արտադրության մեջ։ Ֆոսֆորի կամ սիլիցիումի օքսիդները պինդ բյուրեղային նյութեր են։ Ազոտի օքսիդներին բնորոշ է ագրեգացման վիճակի փոխադարձ փոխակերպումը։ Այսպիսով, NO2 միացությունը շագանակագույն գազ է, իսկ միացությունը N2O4 բանաձեւովունի անգույն հեղուկ կամ սպիտակ պինդ: Տաքանալիս հեղուկը վերածվում է գազի, իսկ երբ սառչում է.հեղուկ փուլի ձևավորում։
Փոխազդեցություն ջրի հետ
Հայտնի են
Թթվային օքսիդների ռեակցիաները ջրի հետ։ Ռեակցիայի արտադրանքները կլինեն համապատասխան թթուները՝
SO3 + H2O=H2SO 4 – սուլֆատաթթու
Դրանք ներառում են ֆոսֆորի պենտօքսիդի, ինչպես նաև ծծմբի երկօքսիդի, ազոտի, ածխածնի փոխազդեցությունը H2O մոլեկուլների հետ: Այնուամենայնիվ, սիլիցիումի օքսիդը ուղղակիորեն չի արձագանքում ջրի հետ: Սիլիկատային թթու ստանալու համար օգտագործվում է անուղղակի մեթոդ. Նախ, SiO2 միաձուլվում է այնպիսի ալկալիի հետ, ինչպիսին է նատրիումի հիդրօքսիդը: Ստացված միջին աղը՝ նատրիումի սիլիկատը, մշակվում է ուժեղ թթվով, ինչպիսին է քլորիդը։
Արդյունքը սիլիցիաթթվի սպիտակ ժելատինային նստվածք է: Սիլիցիումի երկօքսիդը կարող է արձագանքել աղերի հետ, երբ տաքացվում է, առաջացնելով ցնդող թթվային օքսիդներ: Թթվային օքսիդները ներառում են ազոտի, ծծմբի և ֆոսֆորի մի քանի միացություններ, որոնք օդի աղտոտվածության առաջատար գործոններն են: Նրանք փոխազդում են մթնոլորտային խոնավության հետ, ինչը հանգեցնում է ծծմբի, նիտրատի և ազոտային թթվի ձևավորմանը։ Նրանց մոլեկուլները, անձրևի կամ ձյան հետ միասին, ընկնում են բույսերի և հողի վրա։ Թթվային տեղումները ոչ միայն վնասում են մշակաբույսերին՝ նվազեցնելով բերքատվությունը, այլեւ բացասաբար են անդրադառնում մարդկանց առողջության վրա։ Քանդում են կրաքարից կամ մարմարից շինությունները, առաջացնում մետաղական կոնստրուկցիաների կոռոզիա։
Անտարբեր օքսիդներ
Թթվային օքսիդները միացությունների խումբ են, որոնք չեն կարող արձագանքել ոչ թթուների, ոչ ալկալիների հետ և չեն առաջանումաղ. Վերոնշյալ բոլոր միացությունները չեն համապատասխանում ո՛չ թթուներին, ո՛չ հիմքերին, այսինքն՝ աղ առաջացնող չեն։ Նման կապերը քիչ են։ Օրինակ, դրանք ներառում են ածխածնի օքսիդը, ազոտի օքսիդը և դրա մոնօքսիդը՝ NO: Նա, ազոտի երկօքսիդի և ծծմբի երկօքսիդի հետ միասին, մասնակցում է խոշոր արդյունաբերական ձեռնարկությունների և քաղաքների վրա ծխի ձևավորմանը: Թունավոր օքսիդների առաջացումը կարելի է կանխել՝ նվազեցնելով վառելիքի այրման ջերմաստիճանը։
Փոխազդեցություն ալկալիների հետ
Ալկալիների հետ փոխազդելու ունակությունը թթվային օքսիդների կարևոր հատկանիշն է: Օրինակ, երբ նատրիումի հիդրօքսիդը և ծծմբի եռօքսիդը փոխազդում են, առաջանում են աղ (նատրիումի սուլֆատ) և ջուր՝
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H 2O
Ազոտի երկօքսիդը պատկանում է թթվային օքսիդներին։ Դրա հետաքրքիր առանձնահատկությունն ալկալիների հետ ռեակցիան է, արտադրանքի մեջ հանդիպում են երկու տեսակի աղեր՝ նիտրատներ և նիտրիտներ։ Դա պայմանավորված է ազոտի օքսիդի (IV) ունակությամբ, երբ փոխազդում է ջրի հետ՝ ձևավորելու երկու թթու՝ ազոտային և ազոտային: Ծծմբի երկօքսիդը փոխազդում է նաև ալկալիների հետ՝ այդպիսով առաջացնելով միջին աղեր՝ սուլֆիտներ, ինչպես նաև ջուր։ Միացությունը, մտնելով օդ, խիստ աղտոտում է այն, հետևաբար, SO2 խառնուրդով վառելիք օգտագործող ձեռնարկություններում մաքրվում են արտանետվող արդյունաբերական գազերը՝ դրանց մեջ կրաքար կամ կավիճ ցողելով: Կարող եք նաև ծծմբի երկօքսիդը կրաքարի ջրի կամ նատրիումի սուլֆիտի լուծույթի միջոցով անցկացնել։
Ոչ մետաղական տարրերի երկուական թթվածնային միացությունների դերը
Շատ թթվային օքսիդներմեծ գործնական նշանակություն ունեն։ Օրինակ, ածխաթթու գազը օգտագործվում է կրակմարիչներում, քանի որ այն չի ապահովում այրումը: Սիլիցիումի օքսիդ - ավազ, լայնորեն օգտագործվում է շինարարության ոլորտում: Ածխածնի երկօքսիդը մեթիլային սպիրտի արտադրության համար հումք է։ Ֆոսֆորի պենտօքսիդը թթվային օքսիդ է: Այս նյութը օգտագործվում է ֆոսֆորաթթվի արտադրության մեջ։
Ոչ մետաղների երկուական թթվածնային միացությունները ազդում են մարդու օրգանիզմի վրա։ Նրանցից շատերը թունավոր են: Ածխածնի երկօքսիդի վնասակար ազդեցության մասին մենք ավելի վաղ խոսել ենք։ Ապացուցված է նաև ազոտի օքսիդների, հատկապես ազոտի երկօքսիդի բացասական ազդեցությունը շնչառական և սրտանոթային համակարգերի վրա։ Թթվային օքսիդները ներառում են ածխաթթու գազ, որը թունավոր նյութ չի համարվում: Բայց եթե օդում դրա ծավալային մասնաբաժինը գերազանցում է 0,25%-ը, մարդու մոտ զարգանում են շնչահեղձության ախտանիշներ, որոնք կարող են մահացու լինել շնչառության կանգի պատճառով։
Մեր հոդվածում ուսումնասիրել ենք թթվային օքսիդների հատկությունները և օրինակներ ենք բերել մարդկային կյանքում դրանց գործնական նշանակության մասին։
