Les composés binaires de l'oxygène avec des éléments non métalliques sont un grand groupe de substances qui sont incluses dans la classe des oxydes. De nombreux oxydes non métalliques sont bien connus de tous. Ce sont, par exemple, le dioxyde de carbone, l'eau, le dioxyde d'azote. Dans notre article, nous examinerons leurs propriétés, découvrirons la portée des composés binaires et leur impact sur l'environnement.
Caractéristiques générales
Presque tous les éléments non métalliques, à l'exception du fluor, de l'argon, du néon et de l'hélium, peuvent former des oxydes. La plupart des éléments ont plusieurs oxydes. Par exemple, le soufre forme deux composés: le dioxyde de soufre et l'anhydride sulfurique. Ce sont des substances dans lesquelles la valence du soufre est respectivement de quatre et six. L'hydrogène et le bore n'ont qu'un seul oxyde chacun, et l'azote a le plus grand nombre de substances binaires avec l'oxygène. Les oxydes supérieurs sont ceux dans lesquels l'état d'oxydation de l'atome non métallique est égal au numéro du groupe où se trouve l'élément dans le système périodique. Ainsi, CO2 et SO3 sont des oxydes supérieurs de carbone et de soufre. Quelques connexionspeut subir une nouvelle oxydation. Par exemple, le monoxyde de carbone dans ce cas se transforme en dioxyde de carbone.
Structure et propriétés physiques
Pratiquement tous les oxydes non métalliques connus sont constitués de molécules entre les atomes desquelles se forment des liaisons covalentes. Les particules d'une substance elles-mêmes peuvent être polaires (par exemple, dans le dioxyde de soufre) ou non polaires (molécules de dioxyde de carbone). Le dioxyde de silicium, qui est une forme naturelle de sable, a une structure atomique. L'état d'agrégation d'un certain nombre d'oxydes acides peut être différent. Ainsi, les oxydes de carbone, tels que le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone, sont gazeux, et les composés oxygénés binaires de l'hydrogène (H2O) ou du soufre sont à l'état d'oxydation le plus élevé (SO 3 ) sont des liquides. Une caractéristique de l'eau est que l'oxyde ne forme pas de sel. On les appelle aussi indifférents.
Le trioxyde de soufre ou l'anhydride sulfurique est une substance blanche cristalline. Il absorbe rapidement l'humidité de l'air, de sorte que le dioxyde de soufre est stocké dans des flacons en verre scellés. La substance est utilisée comme sécheur d'air et dans la production d'acide sulfaté. Les oxydes de phosphore ou de silicium sont des substances cristallines solides. La transformation mutuelle de l'état d'agrégation est caractéristique des oxydes d'azote. Ainsi, le composé NO2 est un gaz brun, et le composé de formule N2O4 contient un liquide incolore ou un solide blanc. Lorsqu'il est chauffé, le liquide se transforme en gaz, et lorsqu'il est refroidi,la formation d'une phase liquide.
Interaction avec l'eau
Les réactions des oxydes acides avec l'eau sont connues. Les produits de la réaction seront les acides correspondants:
SO3 + H2O=H2SO 4 – sulfate d'acide
Ceux-ci incluent l'interaction du pentoxyde de phosphore, ainsi que du dioxyde de soufre, de l'azote, du carbone avec les molécules H2O. Cependant, l'oxyde de silicium ne réagit pas directement avec l'eau. Pour obtenir de l'acide silicaté, une méthode indirecte est utilisée. Tout d'abord, SiO2 est fusionné avec un alcali tel que l'hydroxyde de sodium. Le sel moyen obtenu, le silicate de sodium, est traité avec un acide fort, tel que le chlorure.
Le résultat est un précipité gélatineux blanc d'acide silicique. Le dioxyde de silicium peut réagir avec les sels lorsqu'il est chauffé pour former des oxydes acides volatils. Les oxydes acides comprennent plusieurs composés d'azote, de soufre et de phosphore, qui sont les principaux contributeurs à la pollution de l'air. Ils interagissent avec l'humidité atmosphérique, ce qui conduit à la formation d'acide sulfurique, de nitrate et d'acide nitreux. Leurs molécules, ainsi que la pluie ou la neige, tombent sur les plantes et le sol. Les précipitations acides nuisent non seulement aux cultures en réduisant leurs rendements, mais ont également des effets négatifs sur la santé humaine. Ils détruisent les bâtiments en calcaire ou en marbre, provoquent la corrosion des structures métalliques.
Oxydes indifférents
Les oxydes d'acide sont un groupe de composés qui ne peuvent pas réagir avec les acides ou les alcalis et ne forment passel. Tous les composés ci-dessus ne correspondent ni à des acides ni à des bases, c'est-à-dire qu'ils ne forment pas de sel. Il existe peu de relations de ce type. Par exemple, ceux-ci incluent le monoxyde de carbone, l'oxyde nitreux et son monoxyde - NO. Lui, avec le dioxyde d'azote et le dioxyde de soufre, est impliqué dans la formation de smog sur les grandes entreprises industrielles et les villes. La formation d'oxydes toxiques peut être évitée en abaissant la température de combustion du carburant.
Interaction avec les alcalis
La capacité à réagir avec les alcalis est une caractéristique importante des oxydes acides. Par exemple, lorsque l'hydroxyde de sodium et le trioxyde de soufre réagissent, un sel (sulfate de sodium) et de l'eau se forment:
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H 2O
Le dioxyde d'azote appartient aux oxydes acides. Sa caractéristique intéressante est la réaction avec les alcalis, deux types de sels se retrouvent dans les produits: les nitrates et les nitrites. Cela est dû à la capacité de l'oxyde nitrique (IV) lorsqu'il interagit avec l'eau pour former deux acides - nitrique et nitreux. Le dioxyde de soufre interagit également avec les alcalis, formant ainsi des sels moyens - des sulfites, ainsi que de l'eau. Le composé, pénétrant dans l'air, le pollue fortement, par conséquent, dans les entreprises utilisant du carburant avec un mélange de SO2, les gaz d'échappement industriels sont nettoyés en y pulvérisant de la chaux vive ou de la craie. Vous pouvez également faire passer du dioxyde de soufre dans de l'eau de chaux ou une solution de sulfite de sodium.
Le rôle des composés oxygénés binaires des éléments non métalliques
De nombreux oxydes d'acideont une grande importance pratique. Par exemple, le dioxyde de carbone est utilisé dans les extincteurs car il n'entretient pas la combustion. L'oxyde de silicium - sable, est largement utilisé dans l'industrie de la construction. Le monoxyde de carbone est la matière première pour la production d'alcool méthylique. Le pentoxyde de phosphore est un oxyde acide. Cette substance est utilisée dans la production d'acide phosphorique.
Les composés oxygénés binaires des non-métaux affectent le corps humain. La plupart d'entre eux sont toxiques. Nous avons parlé plus tôt des effets nocifs du monoxyde de carbone. L'impact négatif des oxydes d'azote, en particulier du dioxyde d'azote, sur les systèmes respiratoire et cardiovasculaire a également été prouvé. Les oxydes d'acide comprennent le dioxyde de carbone, qui n'est pas considéré comme une substance toxique. Mais si sa fraction volumique dans l'air dépasse 0,25 %, une personne développe des symptômes d'étouffement, qui peuvent être mortels en raison d'un arrêt respiratoire.
Dans notre article, nous avons étudié les propriétés des oxydes d'acide et donné des exemples de leur signification pratique dans la vie humaine.
