Киселинни оксиди: химични свойства, препарат, употреба

Всички химически съединения, които съществуват в природата, се разделят на органични и неорганични. Сред последните са следните класове: оксиди, хидроксиди, соли. Хидроксидите се разделят на бази, киселини и амфотерни. Сред оксидите могат също да се различат киселинни, основни и амфотерни. Веществата от последната група могат да проявяват както киселинни, така и основни свойства.

Химични свойства на кисели оксиди

Такива вещества имат специфични химични свойства. Киселинните оксиди могат да влизат в химични реакции само с основни хидроксиди и оксиди. Тази група химични съединения включват вещества като въглероден диоксид, серен диоксид и триоксид, хромов триоксид, манганов хептоксид, фосфорен пентоксид, хлорен триоксид и хлорен пентоксид, тетра и азотен пентоксид, силициев диоксид. Такива вещества се наричат ​​още анхидриди. Киселинните свойства на оксидите се проявяват главно по време на реакциите им с вода. Това образува определена кислород-съдържаща киселина. Например, ако приемаме серен триоксид и вода в равни количества, получаваме сулфатна (сярна) киселина. По същия начин е възможно да се синтезират и фосфорна киселина, добавяне на вода към фосфорен оксид. Уравнение на реакцията: Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4. По същия начин е възможно да се получат киселини като нитрати, силициеви и т.н. Също така киселинните оксиди реагират с алкални или амфотерни хидроксиди. По време на такива реакции се образуват сол и вода. Например, ако вземете серен триоксид и добавите към него калциев хидроксид, получавате калциев сулфат и вода. Ако добавите цинков хидроксид, получаваме цинков сулфат и вода. Друга група вещества, с които тези химични съединения взаимодействат - основни и амфотерни оксиди. В реакции с тях се образува само сол, без вода. Например, чрез добавяне на амфотерния алуминиев оксид към серен триоксид се получава алуминиев сулфат. И ако се смеси силициев оксид с основен калциев оксид получаваме калциев силикат. В допълнение, киселинните оксиди реагират с основни и нормални соли. При реакция с последната се образуват киселинни соли. Например, ако добавите към въглероден диоксид калциев карбонат и вода, можете да получите калциев бикарбонат. Уравнение на реакцията: СО2 + СаСОз + Н20 = Са (НСОз) ₂ . Когато киселинните оксиди реагират с основни соли, се образуват нормални соли.
Веществата от тази група не взаимодействат с киселини и други киселинни оксиди. Точно същите химически свойства са способни да проявяват амфотерни оксиди, с изключение на това, че те също взаимодействат с киселинни оксиди и хидроксиди, т.е. те съчетават както киселинни, така и основни свойства.

Физични свойства и използване на кисели оксиди

Има доста кисели оксиди с различни физични свойства, така че е възможно да се използват в различни индустрии.

Серен триоксид

Най-често това съединение се използва в химическата промишленост. Той е междинен продукт, образуван в процеса на получаване на сулфатна киселина. Този процес се състои в това, че железният пирит се изгаря, като по този начин се получава серен диоксид, след което последният се подлага на химическа реакция с кислород, в резултат на което се образува триоксид. Освен това, от триоксид чрез добавяне на вода към него се синтезира сярна киселина. При нормални условия това вещество е безцветна течност с неприятна миризма. При температури под 16 градуса по Целзий, серният триоксид замръзва, образувайки кристали.

Фосфорен пентоксид

Киселинните оксиди също включват фосфорен пентоксид в техния списък. Това е бяло, подобно на сняг вещество. Той се използва като дехидратиращ агент поради факта, че той много активно взаимодейства с вода, като по този начин образува фосфорна киселина (използва се и в химическата промишленост за нейното извличане).

Въглероден диоксид

Това е най-често срещаният в природата киселинен оксид. Съдържанието на този газ в състава на земната атмосфера е около един процент. При нормални условия това вещество е газ, който няма нито цвят, нито мирис. Въглеродният диоксид се използва широко в хранително-вкусовата промишленост: за производството на газирани напитки, като тесто за печене, като консервант (под обозначението Е290). Втечненият въглероден диоксид се използва за производството на пожарогасители. Също така, това вещество играе огромна роля в природата - за извършване на фотосинтеза, в резултат на което кислородът е жизненоважен за животните. Растенията се нуждаят от въглероден диоксид. Това вещество се освобождава при изгарянето на всички органични химични съединения.

Силициев диоксид

При нормални условия има формата на безцветни кристали. В природата, тя може да се намери под формата на различни минерали, като кварц, кристал, халцедон, яспис, топаз, аметист, морион. Този киселинен оксид се използва активно при производството на керамика, стъкло, абразивни материали, бетонови изделия, кабели с оптични влакна. Също така, това вещество се използва в радиотехниката. В хранително-вкусовата промишленост той се използва като добавка, кодирана под името E551. Тук той се използва за запазване на първоначалната форма и консистенция на продукта. Тази хранителна добавка може да бъде намерена, например, в разтворимо кафе. В допълнение, силициев диоксид се използва при производството на пасти за зъби.

Манганов хептаоксид

Това вещество е кафяво-зелена маса. Използва се главно за синтеза на манганова киселина чрез добавяне на вода към оксида.

Азотен пентоксид

Това е твърдо, безцветно вещество под формата на кристали. Използва се в повечето случаи в химическата промишленост за производство на азотна киселина или други азотни оксиди.

Хлорен триоксид и тетраоксид

Първият е зелено-жълт газ, вторият е същият цвят на течността. Те се използват главно в химическата промишленост за получаване на съответните хлоридни киселини.

Производство на киселинен оксид

Вещества от тази група могат да се получат поради разлагането на киселини под въздействието на високи температури. В този случай се образува желаното вещество и вода. Примери за реакции: Н2СОз = Н20 + СОг; 2H3P04 = 3H2O + Р2О5. Манганов хептаоксид може да се получи в резултат на излагане на калиев перманганат на концентриран разтвор на сулфатна киселина. Поради тази реакция се образува желаното вещество, калиев сулфат и вода. Въглеродният диоксид може да се получи благодарение на разлагането на карбоксилната киселина, взаимодействието на карбонатите и бикарбонатите с киселини, реакциите на содата с лимонена киселина.

заключение

Обобщавайки всичко написано по-горе, можем да кажем, че киселинните оксиди се използват широко в химическата промишленост. Само някои от тях се използват и в хранително-вкусовата промишленост.

Киселинните оксиди са голяма група от неорганични химични съединения, които са от голямо значение и могат да бъдат използвани за получаване на голямо разнообразие от кислородсъдържащи киселини. Също така в тази група са две от най-важните вещества: въглероден диоксид и силициев диоксид, първият от които играе огромна роля в природата, а вторият е представен под формата на много минерали, често използвани в производството на бижута.