Los compuestos binarios de oxígeno con elementos no metálicos son un gran grupo de sustancias que se incluyen en la clase de óxidos. Muchos óxidos no metálicos son bien conocidos por todos. Estos son, por ejemplo, dióxido de carbono, agua, dióxido de nitrógeno. En nuestro artículo, consideraremos sus propiedades, descubriremos el alcance de los compuestos binarios y su impacto en el medio ambiente.
Características generales
Casi todos los elementos no metálicos, a excepción del flúor, el argón, el neón y el helio, pueden formar óxidos. La mayoría de los elementos tienen múltiples óxidos. Por ejemplo, el azufre forma dos compuestos: dióxido de azufre y anhídrido sulfúrico. Estas son sustancias en las que la valencia del azufre es cuatro y seis, respectivamente. El hidrógeno y el boro tienen solo un óxido cada uno, y el nitrógeno tiene la mayor cantidad de sustancias binarias con oxígeno. Los óxidos superiores son aquellos en los que el estado de oxidación del átomo no metálico es igual al número del grupo en el que se encuentra el elemento en el sistema periódico. Entonces, CO2 y SO3 son óxidos superiores de carbono y azufre. Algunas conexionespuede sufrir una mayor oxidación. Por ejemplo, el monóxido de carbono en este caso se convierte en dióxido de carbono.
Estructura y propiedades físicas
Prácticamente todos los óxidos no metálicos conocidos consisten en moléculas entre cuyos átomos se forman enlaces covalentes. Las partículas de una sustancia en sí mismas pueden ser polares (por ejemplo, en dióxido de azufre) o no polares (moléculas de dióxido de carbono). El dióxido de silicio, que es una forma natural de arena, tiene una estructura atómica. El estado de agregación de varios óxidos ácidos puede ser diferente. Entonces, los óxidos de carbono, como el monóxido de carbono y el dióxido de carbono, son gaseosos, y los compuestos binarios de oxígeno de hidrógeno (H2O) o azufre se encuentran en el estado de oxidación más alto (SO 3 ) son líquidos. Una característica del agua es que el óxido no forma sal. También se les llama indiferentes.
El trióxido de azufre o anhídrido sulfúrico es una sustancia blanca cristalina. Absorbe rápidamente la humedad del aire, por lo que el dióxido de azufre se almacena en frascos de vidrio sellados. La sustancia se utiliza como secador de aire y en la producción de ácido sulfatado. Los óxidos de fósforo o silicio son sustancias sólidas cristalinas. La transformación mutua del estado de agregación es característica de los óxidos de nitrógeno. Entonces, el compuesto NO2 es un gas marrón, y el compuesto con la fórmula N2O4 tiene un líquido incoloro o un sólido blanco. Cuando se calienta, el líquido se convierte en gas, y cuando se enfría,la formación de una fase líquida.
Interacción con el agua
Se conocen las reacciones de los óxidos ácidos con el agua. Los productos de reacción serán los ácidos correspondientes:
SO3 + H2O=H2SO 4 – ácido sulfato
Estos incluyen la interacción del pentóxido de fósforo, así como del dióxido de azufre, nitrógeno y carbono con moléculas de H2O. Sin embargo, el óxido de silicio no reacciona directamente con el agua. Para obtener ácido de silicato, se utiliza un método indirecto. Primero, SiO2 se fusiona con un álcali como el hidróxido de sodio. La sal intermedia resultante, el silicato de sodio, se trata con un ácido fuerte, como el cloruro.
El resultado es un precipitado gelatinoso blanco de ácido silícico. El dióxido de silicio puede reaccionar con sales cuando se calienta para formar óxidos ácidos volátiles. Los óxidos ácidos incluyen varios compuestos de nitrógeno, azufre y fósforo, que son los principales contribuyentes a la contaminación del aire. Interactúan con la humedad atmosférica, lo que conduce a la formación de ácido sulfúrico, nitrato y nitroso. Sus moléculas, junto con la lluvia o la nieve, caen sobre las plantas y el suelo. La precipitación ácida no solo daña los cultivos al reducir su rendimiento, sino que también afecta negativamente a la salud humana. Destruyen edificios hechos de piedra caliza o mármol, provocan la corrosión de estructuras metálicas.
Óxidos indiferentes
Los óxidos de ácido son un grupo de compuestos que no pueden reaccionar ni con ácidos ni con álcalis y no formansal. Todos los compuestos anteriores no corresponden ni a ácidos ni a bases, es decir, no son formadores de sales. Hay pocas conexiones de este tipo. Por ejemplo, estos incluyen monóxido de carbono, óxido nitroso y su monóxido - NO. Él, junto con el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre, participa en la formación de smog sobre grandes empresas industriales y ciudades. La formación de óxidos tóxicos se puede prevenir bajando la temperatura de combustión del combustible.
Interacción con álcalis
La capacidad de reaccionar con los álcalis es una característica importante de los óxidos ácidos. Por ejemplo, cuando el hidróxido de sodio y el trióxido de azufre reaccionan, se forman una sal (sulfato de sodio) y agua:
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H 2O
El dióxido de nitrógeno pertenece a los óxidos ácidos. Su característica interesante es la reacción con álcali, se encuentran dos tipos de sales en los productos: nitratos y nitritos. Esto se debe a la capacidad del óxido nítrico (IV) cuando interactúa con el agua para formar dos ácidos: nítrico y nitroso. El dióxido de azufre también interactúa con los álcalis, formando así sales medianas: sulfitos y agua. El compuesto, al entrar en el aire, lo contamina fuertemente, por lo tanto, en las empresas que usan combustible con una mezcla de SO2, los gases industriales de escape se limpian rociándolos con cal viva o tiza. También puede pasar dióxido de azufre a través de agua de cal o solución de sulfito de sodio.
El papel de los compuestos binarios de oxígeno de elementos no metálicos
Muchos óxidos de ácidoson de gran importancia práctica. Por ejemplo, el dióxido de carbono se usa en los extintores porque no favorece la combustión. El óxido de silicio - arena, es ampliamente utilizado en la industria de la construcción. El monóxido de carbono es la materia prima para la producción de alcohol metílico. El pentóxido de fósforo es un óxido ácido. Esta sustancia se utiliza en la producción de ácido fosfórico.
Los compuestos de oxígeno binario de los no metales afectan al cuerpo humano. La mayoría de ellos son tóxicos. Hablamos de los efectos nocivos del monóxido de carbono anteriormente. También se ha demostrado el impacto negativo de los óxidos de nitrógeno, especialmente el dióxido de nitrógeno, en los sistemas respiratorio y cardiovascular. Los óxidos ácidos incluyen dióxido de carbono, que no se considera una sustancia tóxica. Pero si su fracción de volumen en el aire supera el 0,25%, una persona desarrolla síntomas de asfixia, que pueden ser fatales debido a un paro respiratorio.
En nuestro artículo, estudiamos las propiedades de los óxidos ácidos y dimos ejemplos de su importancia práctica en la vida humana.
