Оттегінің металл емес элементтері бар екілік қосылыстары оксидтер класына кіретін заттардың үлкен тобы болып табылады. Көптеген металл емес оксидтер барлығына жақсы белгілі. Бұл, мысалы, көмірқышқыл газы, су, азот диоксиді. Біздің мақалада біз олардың қасиеттерін қарастырамыз, екілік қосылыстардың қолданылу аясын және олардың қоршаған ортаға әсерін білеміз.
Жалпы сипаттамалар
Фтор, аргон, неон және гелийден басқа барлық дерлік металл емес элементтер оксидтер түзе алады. Көптеген элементтерде бірнеше оксидтер болады. Мысалы, күкірт екі қосылыс түзеді: күкірт диоксиді және күкірт ангидриді. Бұл күкірттің валенттілігі сәйкесінше төрт және алты болатын заттар. Сутегі мен бордың әрқайсысында бір ғана оксид бар, ал азотта оттегімен екілік заттардың ең көп саны бар. Жоғары оксидтерге бейметал атомының тотығу дәрежесі элемент периодтық жүйеде орналасқан топтың санына тең болатын оксидтер жатады. Сонымен, CO2 және SO3 көміртегі мен күкірттің жоғары оксидтері. Кейбір байланыстародан әрі тотығуға ұшырауы мүмкін. Мысалы, көміртегі тотығы бұл жағдайда көмірқышқыл газына айналады.
Құрылысы мен физикалық қасиеттері
Іс жүзінде барлық белгілі металл емес оксидтер атомдары арасында коваленттік байланыс түзілетін молекулалардан тұрады. Зат бөлшектерінің өзі полярлы (мысалы, күкірт диоксидінде) немесе полярлы емес (көмірқышқыл газының молекулалары) болуы мүмкін. Құмның табиғи түрі болып табылатын кремний диоксиді атомдық құрылымға ие. Бірқатар қышқыл оксидтерінің агрегация күйі әртүрлі болуы мүмкін. Сонымен, көміртегі тотығы және көмірқышқыл газы сияқты көміртегі оксидтері газ тәрізді, ал сутегінің екілік оттегі қосылыстары (H2O) немесе күкірт ең жоғары тотығу күйінде (SO) 3 ) сұйықтықтар. Судың ерекшелігі - оксидтің тұз түзбейтіндігі. Оларды немқұрайлы деп те атайды.
Күкірт триоксиді немесе күкірт ангидриді – кристалды ақ зат. Ол ауадағы ылғалды тез сіңіреді, сондықтан күкірт диоксиді жабық шыны колбаларда сақталады. Зат ауада кептіргіш ретінде және сульфат қышқылын өндіруде қолданылады. Фосфор немесе кремний оксидтері қатты кристалды заттар болып табылады. Агрегация күйінің өзара өзгеруі азот оксидтеріне тән. Сонымен, NO2 қоңыр газ және формуласы N2O4 түссіз сұйықтық немесе ақ қатты зат бар. Қыздырған кезде сұйықтық газға айналады, ал салқындаған кездесұйық фазаның түзілуі.
Сумен әрекеттесу
Қышқыл оксидтерінің сумен әрекеттесуі белгілі. Реакция өнімдері сәйкес қышқылдар болады:
SO3 + H2O=H2SO 4 – сульфат қышқылы
Бұларға фосфор пентоксидінің, сондай-ақ күкірт диоксиді, азот, көміртегінің H2O молекулаларымен әрекеттесуі жатады. Алайда кремний оксиді сумен тікелей әрекеттеспейді. Силикат қышқылын алу үшін жанама әдіс қолданылады. Біріншіден, SiO2 натрий гидроксиді сияқты сілтімен балқытылады. Алынған ортаңғы тұз, натрий силикатына хлорид сияқты күшті қышқылмен өңделеді.
Нәтиже – кремний қышқылының ақ желатинді тұнбасы. Кремний диоксиді ұшқыш қышқыл оксидтерін түзу үшін қыздырғанда тұздармен әрекеттесе алады. Қышқыл оксидтерге азот, күкірт және фосфордың бірнеше қосылыстары кіреді, олар ауаның ластануына жетекші үлес қосады. Олар атмосфералық ылғалмен әрекеттеседі, бұл күкірт, нитрат және азот қышқылының түзілуіне әкеледі. Олардың молекулалары жаңбырмен немесе қармен бірге өсімдіктер мен топыраққа түседі. Қышқылдық жауын-шашын егіннің өнімділігін төмендетіп, зиян келтіріп қана қоймай, адам денсаулығына кері әсерін тигізеді. Олар әк тастан немесе мәрмәрден жасалған ғимараттарды бұзады, металл құрылымдардың коррозиясын тудырады.
Индифферентті оксидтер
Қышқыл оксидтері – қышқылдармен де, сілтілермен де әрекеттесе алмайтын және түзілмейтін қосылыстар тобытұз. Жоғарыда аталған қосылыстардың барлығы қышқылдарға да, негіздерге де сәйкес келмейді, яғни олар тұз түзбейді. Мұндай байланыстар аз. Мысалы, оларға көміртек тотығы, азот тотығы және оның тотығы – NO жатады. Ол азот диоксиді мен күкірт диоксидімен бірге ірі өнеркәсіптік кәсіпорындар мен қалалардың үстінде түтіннің пайда болуына қатысады. Жанармайдың жану температурасын төмендету арқылы улы оксидтердің пайда болуын болдырмауға болады.
Сілтілермен әрекеттесу
Сілтілермен әрекеттесу қабілеті қышқыл оксидтердің маңызды қасиеті болып табылады. Мысалы, натрий гидроксиді мен күкірт триоксиді әрекеттескенде тұз (натрий сульфаты) мен су түзіледі:
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H 2O
Азот диоксиді қышқыл оксидтерге жатады. Оның қызықты ерекшелігі сілтімен реакциясы, өнімдерде екі түрлі тұздар кездеседі: нитраттар және нитриттер. Бұл азот оксидінің (IV) сумен әрекеттескенде екі қышқыл – азот және азот түзу қабілетіне байланысты. Күкірт диоксиді сілтілермен де әрекеттеседі, осылайша орта тұздар – сульфиттер, сондай-ақ су түзеді. Қосылыс ауаға еніп, оны қатты ластайды, сондықтан SO2 қоспасы бар отынды пайдаланатын кәсіпорындарда пайдаланылған өндірістік газдар оларға сөндірілмеген әк немесе бор бүрку арқылы тазартылады. Сондай-ақ күкірт диоксиді әк суы немесе натрий сульфиті ерітіндісі арқылы өткізуге болады.
Металл емес элементтердің екілік оттегі қосылыстарының рөлі
Көптеген қышқыл оксидтеріүлкен практикалық маңызы бар. Мысалы, көмірқышқыл газы өрт сөндіргіштерде қолданылады, себебі ол жануды қолдамайды. Кремний оксиді – құм, құрылыс индустриясында кеңінен қолданылады. Көміртек тотығы метил спиртін өндіруге арналған шикізат болып табылады. Фосфор пентоксиді – қышқыл оксид. Бұл зат фосфор қышқылын өндіруде қолданылады.
Бейметалдардың екілік оттегі қосылыстары адам ағзасына әсер етеді. Олардың көпшілігі улы. Көміртегі тотығының зиянды әсері туралы біз бұрын айтқан болатынбыз. Азот оксидтерінің, әсіресе азот диоксидінің тыныс алу және жүрек-тамыр жүйесіне кері әсері де дәлелденген. Қышқыл оксидтерге көмірқышқыл газы жатады, ол улы зат болып саналмайды. Бірақ оның ауадағы көлемдік үлесі 0,25%-дан асса, адамда тыныс алудың тоқтап қалуы салдарынан өлімге әкелетін тұншығу белгілері пайда болады.
Біз мақаламызда қышқыл оксидтерінің қасиеттерін зерттеп, олардың адам өміріндегі практикалық маңызына мысалдар келтірдік.
