ჟანგბადის ორობითი ნაერთები არალითონური ელემენტებით არის ნივთიერებების დიდი ჯგუფი, რომლებიც შედის ოქსიდების კლასში. ბევრი არალითონის ოქსიდი ყველასთვის კარგად არის ცნობილი. ესენია, მაგალითად, ნახშირორჟანგი, წყალი, აზოტის დიოქსიდი. ჩვენს სტატიაში განვიხილავთ მათ თვისებებს, გავეცნობით ორობითი ნაერთების ფარგლებს და მათ გავლენას გარემოზე.
ზოგადი მახასიათებლები
თითქმის ყველა არამეტალურ ელემენტს, გარდა ფტორის, არგონის, ნეონისა და ჰელიუმისა, შეუძლია შექმნას ოქსიდები. ელემენტების უმეტესობას აქვს მრავალი ოქსიდი. მაგალითად, გოგირდი ქმნის ორ ნაერთს: გოგირდის დიოქსიდს და გოგირდის ანჰიდრიდს. ეს არის ნივთიერებები, რომლებშიც გოგირდის ვალენტობაა, შესაბამისად, ოთხი და ექვსი. წყალბადსა და ბორს აქვს მხოლოდ ერთი ოქსიდი, ხოლო აზოტს აქვს ორობითი ნივთიერებების ყველაზე დიდი რაოდენობა ჟანგბადთან ერთად. უმაღლესი ოქსიდები არის ის, რომლებშიც არალითონის ატომის დაჟანგვის მდგომარეობა უდრის იმ ჯგუფის რაოდენობას, სადაც ელემენტი მდებარეობს პერიოდულ სისტემაში. ასე რომ, CO2 და SO3 ნახშირბადისა და გოგირდის უმაღლესი ოქსიდებია. ზოგიერთი კავშირიშეიძლება განიცადოს შემდგომი დაჟანგვა. მაგალითად, ნახშირბადის მონოქსიდი ამ შემთხვევაში იქცევა ნახშირორჟანგად.
სტრუქტურა და ფიზიკური თვისებები
პრაქტიკულად ყველა ცნობილი არამეტალის ოქსიდი შედგება მოლეკულებისგან, რომელთა ატომებს შორის წარმოიქმნება კოვალენტური ბმები. თავად ნივთიერების ნაწილაკები შეიძლება იყოს პოლარული (მაგალითად, გოგირდის დიოქსიდში) ან არაპოლარული (ნახშირორჟანგის მოლეკულები). სილიციუმის დიოქსიდი, რომელიც ქვიშის ბუნებრივი ფორმაა, აქვს ატომური სტრუქტურა. რიგი მჟავე ოქსიდების აგრეგაციის მდგომარეობა შეიძლება განსხვავებული იყოს. ასე რომ, ნახშირბადის ოქსიდები, როგორიცაა ნახშირბადის მონოქსიდი და ნახშირორჟანგი, არის აირისებრი, ხოლო წყალბადის (H2O) ან გოგირდის ორობითი ჟანგბადის ნაერთები უმაღლეს ჟანგვის მდგომარეობაშია (SO 3 ) სითხეებია. წყლის თვისება ის არის, რომ ოქსიდი არ არის მარილის წარმომქმნელი. მათ ასევე უწოდებენ გულგრილს.
გოგირდის ტრიოქსიდი ან გოგირდის ანჰიდრიდი არის კრისტალური თეთრი ნივთიერება. ის სწრაფად შთანთქავს ტენიანობას ჰაერიდან, ამიტომ გოგირდის დიოქსიდი ინახება დალუქულ მინის კოლბაში. ნივთიერება გამოიყენება როგორც ჰაერის საშრობი და სულფატის მჟავის წარმოებაში. ფოსფორის ან სილიციუმის ოქსიდები მყარი კრისტალური ნივთიერებებია. აგრეგაციის მდგომარეობის ორმხრივი გარდაქმნა დამახასიათებელია აზოტის ოქსიდებისთვის. ასე რომ, ნაერთი NO2 არის ყავისფერი აირი და ნაერთი ფორმულით N2O4 ფორმულითაქვს უფერო სითხე ან თეთრი მყარი. გაცხელებისას სითხე იქცევა გაზად და როცა გაცივდება,თხევადი ფაზის წარმოქმნა.
ურთიერთქმედება წყალთან
ცნობილია
მჟავა ოქსიდების რეაქცია წყალთან. რეაქციის პროდუქტები იქნება შესაბამისი მჟავები:
SO3 + H2O=H2SO 4 - სულფატის მჟავა
ეს მოიცავს ფოსფორის პენტოქსიდის, აგრეთვე გოგირდის დიოქსიდის, აზოტის, ნახშირბადის ურთიერთქმედებას H2O მოლეკულებთან. თუმცა, სილიციუმის ოქსიდი პირდაპირ არ რეაგირებს წყალთან. სილიკატური მჟავის მისაღებად გამოიყენება არაპირდაპირი მეთოდი. პირველი, SiO2 შერწყმულია ტუტესთან, როგორიცაა ნატრიუმის ჰიდროქსიდი. მიღებული შუა მარილი, ნატრიუმის სილიკატი, მუშავდება ძლიერი მჟავით, როგორიცაა ქლორიდი.
შედეგი არის სილიციუმის მჟავას თეთრი ჟელატინის ნალექი. სილიციუმის დიოქსიდს შეუძლია რეაგირება მოახდინოს მარილებთან გაცხელებისას და წარმოქმნას აქროლადი მჟავე ოქსიდები. მჟავა ოქსიდებში შედის აზოტის, გოგირდის და ფოსფორის რამდენიმე ნაერთები, რომლებიც ჰაერის დაბინძურების წამყვანი წვლილი არიან. ისინი ურთიერთქმედებენ ატმოსფერულ ტენიანობასთან, რაც იწვევს გოგირდის, ნიტრატის და აზოტის მჟავას წარმოქმნას. მათი მოლეკულები წვიმასთან ან თოვლთან ერთად ეცემა მცენარეებსა და ნიადაგს. მჟავე ნალექი არა მხოლოდ აზიანებს ნათესებს მათი მოსავლიანობის შემცირებით, არამედ უარყოფითად მოქმედებს ადამიანის ჯანმრთელობაზე. ისინი ანადგურებენ კირქვის ან მარმარილოს შენობებს, იწვევენ ლითონის კონსტრუქციების კოროზიას.
ინდიფერენტული ოქსიდები
მჟავა ოქსიდები არის ნაერთების ჯგუფი, რომელიც ვერ რეაგირებს არც მჟავებთან და არც ტუტეებთან და არ წარმოიქმნებამარილი. ყველა ზემოაღნიშნული ნაერთი არ შეესაბამება არც მჟავებს და არც ფუძეებს, ანუ ისინი არ წარმოქმნიან მარილს. ასეთი კავშირები ცოტაა. მაგალითად, მათ შორისაა ნახშირბადის მონოქსიდი, აზოტის ოქსიდი და მისი მონოქსიდი - NO. ის აზოტის დიოქსიდთან და გოგირდის დიოქსიდთან ერთად მონაწილეობს სმოგის წარმოქმნაში მსხვილ სამრეწველო საწარმოებსა და ქალაქებში. ტოქსიკური ოქსიდების წარმოქმნის პრევენცია შესაძლებელია საწვავის წვის ტემპერატურის შემცირებით.
ურთიერთქმედება ტუტეებთან
ტუტეებთან ურთიერთობის უნარი მჟავე ოქსიდების მნიშვნელოვანი თვისებაა. მაგალითად, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის და გოგირდის ტრიოქსიდის ურთიერთქმედებისას წარმოიქმნება მარილი (ნატრიუმის სულფატი) და წყალი:
SO3 + 2NaOH → Na2SO4 + H 2O
აზოტის დიოქსიდი მიეკუთვნება მჟავე ოქსიდებს. მისი საინტერესო თვისებაა რეაქცია ტუტესთან, პროდუქტებში ორი სახის მარილები გვხვდება: ნიტრატები და ნიტრიტები. ეს განპირობებულია აზოტის ოქსიდის (IV) უნარით წყალთან ურთიერთქმედებისას წარმოქმნას ორი მჟავა - აზოტისა და აზოტის. გოგირდის დიოქსიდი ასევე ურთიერთქმედებს ტუტეებთან, რითაც წარმოიქმნება საშუალო მარილები - სულფიტები, ასევე წყალი. ნაერთი, ჰაერში მოხვედრით, ძლიერ აბინძურებს მას, ამიტომ საწარმოებში, რომლებიც იყენებენ საწვავს SO2-ის ნაზავით, გამონაბოლქვი სამრეწველო აირები იწმინდება მათში კირის ან ცარცის შესხურებით. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გოგირდის დიოქსიდის გადატანა ცაცხვის წყალში ან ნატრიუმის სულფიტის ხსნარში.
არამეტალური ელემენტების ორობითი ჟანგბადის ნაერთების როლი
ბევრი მჟავა ოქსიდიდიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს. მაგალითად, ნახშირორჟანგი გამოიყენება ცეცხლმაქრებში, რადგან ის არ უწყობს ხელს წვას. სილიციუმის ოქსიდი - ქვიშა, ფართოდ გამოიყენება სამშენებლო ინდუსტრიაში. ნახშირბადის მონოქსიდი არის საკვები მეთილის სპირტის წარმოებისთვის. ფოსფორის პენტოქსიდი არის მჟავე ოქსიდი. ეს ნივთიერება გამოიყენება ფოსფორის მჟავის წარმოებაში.
არამეტალების ორობითი ჟანგბადის ნაერთები მოქმედებს ადამიანის სხეულზე. მათი უმრავლესობა ტოქსიკურია. ნახშირბადის მონოქსიდის მავნე ზემოქმედებაზე ადრე ვისაუბრეთ. ასევე დადასტურებულია აზოტის ოქსიდების, განსაკუთრებით აზოტის დიოქსიდის უარყოფითი გავლენა სასუნთქ და გულ-სისხლძარღვთა სისტემებზე. მჟავა ოქსიდებში შედის ნახშირორჟანგი, რომელიც არ ითვლება ტოქსიკურ ნივთიერებად. მაგრამ თუ მისი მოცულობითი წილი ჰაერში 0,25%-ს აღემატება, ადამიანს უვითარდება სახრჩობის სიმპტომები, რაც შეიძლება ფატალური იყოს სუნთქვის გაჩერების გამო.
ჩვენს სტატიაში შევისწავლეთ მჟავა ოქსიდების თვისებები და მოვიყვანეთ მათი პრაქტიკული მნიშვნელობის მაგალითები ადამიანის ცხოვრებაში.
