Kiselinski oksidi: kemijska svojstva, priprema, uporaba

Svi kemijski spojevi koji postoje u prirodi podijeljeni su na organske i anorganske. Među potonjim su sljedeće klase: oksidi, hidroksidi, soli. Hidroksidi se dijele na baze, kiseline i amfoterne. Među oksidima također se mogu razlikovati kiseli, bazični i amfoterni. Supstance potonje skupine mogu pokazivati ​​i kiselinska i bazična svojstva.

Kemijska svojstva kiselih oksida

Takve tvari imaju osobita kemijska svojstva. Kiseli oksidi mogu ući u kemijske reakcije samo s bazičnim hidroksidima i oksidima. Ova skupina kemijskih spojeva uključuje tvari kao što su ugljični dioksid, sumporni dioksid i trioksid, krom trioksid, mangan heptoksid, fosfor pentoksid, klor trioksid i klor pentoksid, tetra i dušikov pentoksid, silicij dioksid. Takve tvari se također nazivaju anhidridi. Kisela svojstva oksida očituju se prvenstveno tijekom reakcija s vodom. To tvori određenu kiselinu koja sadrži kisik. Primjerice, ako uzimamo sumporni trioksid i vodu u jednakim količinama, dobivamo sulfatnu (sumpornu) kiselinu. Na isti način moguće je sintetizirati i fosforna kiselina, dodavanje vode fosfornom oksidu. Reakcijska jednadžba: R2O5 + 3N2O = 2N3RO4. Na isti način, moguće je dobiti kiseline kao što su nitrat, silicij itd. Također, kiseli oksidi reagiraju s bazičnim ili amfoternim hidroksidima. Tijekom takvih reakcija nastaju sol i voda. Primjerice, ako uzmete sumporni trioksid i u njega dodate kalcijev hidroksid, dobivate kalcijev sulfat i vodu. Ako dodamo cink hidroksid, dobivamo cink sulfat i vodu. Druga skupina tvari s kojima ovi kemijski spojevi djeluju - osnovni i amfoterni oksidi. U reakcijama s njima nastaje samo sol, bez vode. Na primjer, dodavanjem amfoterne glinice u sumpor trioksid dobivamo aluminijev sulfat. A ako pomiješate silicij oksid s bazičnim kalcijevim oksidom dobivamo kalcijev silikat. Dodatno, kiseli oksidi reagiraju s bazičnim i normalnim solima. Kada se reagira s potonjim, nastaju kisele soli. Na primjer, ako se doda ugljični dioksid kalcijev karbonat i voda, možete dobiti kalcijev bikarbonat. Reakcijska jednadžba: COz + CaC03 + H20 = Ca (HC03) ₂ . Kada kiseli oksidi reagiraju s baznim solima, nastaju normalne soli.
Tvari iz ove skupine ne djeluju s kiselinama i drugim kiselim oksidima. Upravo ista kemijska svojstva mogu se manifestirati amfoternim oksidima, osim što su također u interakciji s kiselim oksidima i hidroksidima, tj. Kombiniraju kisela i bazična svojstva.

Fizikalna svojstva i upotreba kiselih oksida

Postoji dosta kiselih oksida različitih fizikalnih svojstava, pa ih je moguće koristiti u raznim industrijama.

Sumporni trioksid

Najčešće se ovaj spoj koristi u kemijskoj industriji. To je međuproizvod formiran u procesu dobivanja sulfatne kiseline. Taj se proces sastoji u tome da se željezni pirit spali, čime se dobiva sumporni dioksid, a zatim se on podvrgava kemijskoj reakciji s kisikom, zbog čega nastaje trioksid. Nadalje, iz trioksida dodavanjem vode sintetizira se sumporna kiselina. Pod normalnim uvjetima, ova tvar je bezbojna tekućina s neugodnim mirisom. Na temperaturama ispod 16 stupnjeva Celzijusa, sumporni trioksid se smrzava, stvarajući kristale.

Fosfor pentoksid

Kiselinski oksidi također uključuju njihov fosforni pentoksid. To je bijela supstanca nalik snijegu. Koristi se kao sredstvo za dehidraciju zbog činjenice da vrlo aktivno djeluje s vodom, tvoreći fosfornu kiselinu (koristi se iu kemijskoj industriji za njezino ekstrakciju).

Ugljični dioksid

To je najčešći u prirodi kiselih oksida. Sadržaj ovog plina u sastavu Zemljine atmosfere je oko jedan posto. Pod normalnim uvjetima, ova tvar je plin koji nema boju niti miris. Ugljični dioksid se široko koristi u prehrambenoj industriji: za proizvodnju gaziranih pića, kao prašak za pečenje tijesta, kao konzervans (pod oznakom E290). Ukapljeni ugljični dioksid koristi se za proizvodnju aparata za gašenje požara. Također, ova tvar igra veliku ulogu u prirodi - za provođenje fotosinteze, zbog čega je kisik vitalan za životinje. Biljke trebaju ugljični dioksid. Ta se tvar ispušta tijekom izgaranja svih organskih kemijskih spojeva.

Silicij dioksid

Pod normalnim uvjetima ima oblik bezbojnih kristala. U prirodi se može naći u obliku raznih minerala kao što su kvarc, kristal, kalcedon, jaspis, topaz, ametist, morion. Ovaj kiseli oksid se aktivno koristi u proizvodnji keramike, stakla, abrazivnih materijala, betonskih proizvoda, optički kabeli. Također, ova tvar se koristi u radio inženjerstvu. U prehrambenoj industriji koristi se kao aditiv, šifriran pod nazivom E551. Ovdje se koristi za očuvanje izvornog oblika i konzistencije proizvoda. Ovaj dodatak prehrani može se naći, na primjer, u instant kavi. Osim toga, silicij dioksid se koristi u proizvodnji zubnih pasta.

Mangan heptaoksid

Ova tvar je smeđe-zelena masa. Koristi se uglavnom za sintezu manganove kiseline dodavanjem vode u oksid.

Dušikov pentoksid

To je čvrsta, bezbojna tvar, u obliku kristala. Koristi se u većini slučajeva u kemijskoj industriji za proizvodnju dušične kiseline ili drugih dušikovih oksida.

Klorov trioksid i tetraoksid

Prvi je zeleno-žuti plin, drugi je iste tekuće boje. Koriste se uglavnom u kemijskoj industriji za dobivanje odgovarajućih kloridnih kiselina.

Proizvodnja oksida kiseline

Tvari ove skupine mogu se dobiti zbog razgradnje kiselina pod utjecajem visokih temperatura. U tom slučaju se formira željena tvar i voda. Primjeri reakcija: H2C03 = H20 + CO2; 2H3P04 = 3H2O + P205. Manganov heptaoksid može se dobiti kao rezultat izlaganja kalijevom permanganatu koncentriranoj otopini sulfatne kiseline. Zbog ove reakcije nastaje željena tvar, kalij sulfat i vode. Ugljični dioksid se može dobiti zbog razgradnje karboksilne kiseline, interakcije karbonata i bikarbonata s kiselinama, reakcija sode bikarbone s limunskom kiselinom.

zaključak

Rezimirajući sve gore navedeno, možemo reći da su kiseli oksidi široko korišteni u kemijskoj industriji. Samo neki od njih se također koriste u prehrambenoj i drugim industrijama.

Kiseli oksidi su velika skupina anorganskih kemijskih spojeva koji su od velike važnosti i mogu se koristiti za proizvodnju raznih kiselina koje sadrže kisik. Također u ovoj skupini su dvije od najvažnijih tvari: ugljični dioksid i silicij dioksid, od kojih prvi igra veliku ulogu u prirodi, a drugi je predstavljen u obliku mnogih minerala, često se koristi u proizvodnji nakita.