• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Оксигеновмісні сполуки неметалів

І

Неметали утворюють два класи кисневмісних сполук - оксиди і гідроксиди.

Оксиди неметалів.В оксидах, як відомо, Оксиген має ступінь окиснення - 2. Лише в сполуці ОF₂ він дорівнює + 2. Оксиген може мати ступінь окиснення — 1, наприклад у молекулі пероксиду гідрогену Н₂О₂ (Н-О-О-Н). Спо­луки, в яких Оксиген має ступінь окиснення — 1, називаються пероксидами. Майже всі неметали утворюють кілька оксидів, бо елементи мають змінну валентність. Наприклад: оксиди карбону(II й IV) СО та СО₂, оксиди нітрогену (І—V) N₂О, NO, N₂О₃, NО₂, N₂О₅, оксиди сульфуру (IV й VI) SО₂ та SО₃ тощо. Отже, за складом молекул оксиди неметалів поділяються на нормальні (СО₂, NО₂, SО₂, Сl₂О₇) та пероксиди (Н₂O₂).

Зв'язок Е-О у молекулах оксидів - ковалентний, але залежно від природи елемента ступінь його полярності буде різним.

Оксиди неметалів - це кислотні оксиди, кислотний характер яких збільшується із збільшенням ступеня окиснення, про що свідчить також зростання теплового ефекту реакцій розчинення оксидів у воді. Наприклад:

На цих реакціях засновано добування кисневмісних кислот. Розчинення оксидів у воді залежить від полярності їхніх молекул. Так, СО₂, молекула якого неполярна, погано розчиняється у воді, утворюючи слабку вугільну кислоту:

Більшість кислотних оксидів є солетворними.

Окисно-відновні властивості оксидів неметалів залежать від ступеня окиснення елемента і природи компонента в реакції. Так, NО на повітрі окиснюється і є відновником:

На відміну від нітроген(ІІ) оксиду нітроген(ІV) оксид є сильним окисником: в ньому горять фосфор, сірка, вуглець і деякі органічні сполуки. Але нітроген (IV) оксид може бути й відновником:

2NO₂ + H₂O ® HNO₃ + HNO₂

Порівняно з нітрогеном (ІІ) оксидом NO для нітороген (IV) оксиду NO₂ більш характерною є окиснювальна функція. Нарешті, оксид N₂O₅ — дуже сильний окисник (і лише окисник!). Органічні речовини в його середовищі заго­ряються.

Таким чином, для оксидів із низьким позитивним ступе­нем окиснення характерні відновні властивості; з високим, що відповідає номеру групи,— окиснювальні, а з проміжним — окиснювальні й відновні.

Оксигеновмісні кислоти. Ви неодноразово помічали, що один і той же елемент може утворювати кілька кислот, наприклад:

сульфітна H₂SO₃ і сульфатна H₂SO₄, нітритна HNO₂ і нітратна HNO₃. У цьому випадку головна причина полягає у ступені окиснен­ня відповідного елемента. Крім того, різноманітність кислот залежить і від кількості молекул води, що може зв'язатися з молекулою відповідного оксиду. Так, у метакислотах на один моль оксиду припадає не більше одного моля води, а в ортокислотах — більше одного моля води:

Хімічні властивості кислот зумовлені їхньою здатністю дисоціювати у водних розчинах з утворенням іонів гідроксонію Н₃О⁺. Сила оксигеновмісних кислот різна і характери­зується ступенем дисоціації (табл. 15).

Сила оксигеновмісних кислот у групах р-елементів із збіль­шенням протонного числа елемента послаблюється, а у періодах посилюється від IV до VII групи.

Згідно з теорією електролітичної дисоціації, всі загальні характерні властивості кислот (кислий смак, зміна забар­влення індикатору, взаємодія з основами, основними окси­дами, солями) зумовлені іонами гідроксонію.

Особливі властивості оксигеновмісних кислотстосуються їхньої окиснювальної здатності. В цих сполуках елемент пере­буває у вищому ступені окиснення, тому такі кислоти є сильними окисниками відносно як металів різної активності, так і неметалів та органічних речовин. Сказане повною мірою стосується нітратної кислоти будь-якої концентрації й концент­рованої сульфатної кислоти. Розглянемо деякі приклади:

1. Взаємодія концентрованих нітратної і сульфатної кислот із металами різної активності:

2. Взаємодія розведених сірчаної й азотної кислот із мета­лами різної активності:

З наведених рівнянь реакцій виходить, що неметал у моле­кулі кислоти (Нітроген або Сульфур) знижує свій ступінь окиснення, тобто є окисником. Виняток становить дія розчину ссульфатної кислоти на активні метали.

Характер взаємодії цих кислот із неметалами відображений у таблиці 15. Вам відомо, що концентрована сульфатна кислота обвуглює органічні речовини — цукор, папір, деревину тощо, відбираючи від них елементи води. При цьому утворюються гідрати сульфатної кислоти. Обвуглювання цукру відбувається за таким рівнянням:

С₁₂Н₂₂О₁₁ + nH₂SO₄ ® 12C + H₂SO₄×12H₂O

Вугілля, що утворилося, частково вступає у взаємодію з кислотою:

C + 2H₂SO₄ ® CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

Кислоти з меншим ступенем окиснення неметалу можуть бути відновниками (нітритна кислота HNO₂ — сильний від­новник) і окисником залежно від властивостей речовини-партнера. Зіставимо нітритну й сульфітну кислоти:

Отже, оксигеновмісні сполуки у вищих ступенях окиснення неметалу — окисники, а у нижчих — відновники й окисники залежно від умов реакції.

Таким чином, оксигеновмісні кислоти неметалів мають як загальні характерні властивості, так і особливі.

Читайте також:

1. VIII. Реакції, в результаті яких утворюються високомолекулярні сполуки
2. Азоновмістні органічні сполуки.
3. Азосполуки
4. Азот, фосфор, біогенні елементи та їх сполуки, органічні речовини
5. Ароматичні сполуки і фітонциди
6. Високомолекулярні сполуки ВМС
7. Вуглеводи – складні органічні сполуки, до складу яких входять атоми вуглецю (С), кисню (О) та водню (Н).
8. Галогени та галогеновмісні сполуки.
9. Гемоглобін, будова, властивості, види, сполуки.
10. Гідрогеновмісні сполуки неметалів
11. ЗБРОДЖУВАНІ ТА НЕЗБРОДЖУВАНІ ПРИРОДНІ СПОЛУКИ
12. Комплексні сполуки

Переглядів: 3947