Оксиды — соединения, состоящие из двух элементов, одним из которых является кислород в степени окисления -2 [1].
По кислотно-основным свойствам оксиды классифицируют на основные, кислотные и амфотерные. Также существуют несолеобразующие оксиды, у которых нет соответствующих гидратов, которые были бы кислотами или основаниями.
Гидраты — продукты соединения с водой, получаемые присоединением воды к данному веществу прямо или косвенно (в несколько стадий) [1].
Кислотные оксиды — оксиды, проявляющие кислотные свойства, им соответствуют кислородсодержащие кислоты [1].
Термин «кислотный дождь» впервые был введен английским метеорологом Робертом Смитом. Он обратил внимание на то, что дождь в его городе способен разъедать камень и чугун. Это явление связано с тем, что углекислый газ, который содержится в воздухе, реагирует с водой, образуя слабую угольную кислоту. В связи с развитием промышленности, транспорта, деятельности металлургических предприятий и тепловых электростанций кислотность дождей резко повышается, так как увеличиваются выбросы в атмосферу оксидов серы и различных оксидов азота [2].
При взаимодействие кислотного оксида с водой образуется кислота:
SO2 + H2O ↔ H2SO3
CO2 + H2O ↔ H2CO3
Образование таких дождей оказывают негативное воздействие на:
кислотность водоемов и рек, что приводит к гибели рыб и замедлению развития водорослей;
кислотность почв и рост растений;
памятники и здания, так как кислотные дожди влияют на облицовочный материал (мрамор и др.), разрушая его;
срок службы железобетонных конструкций.
Таким образом, выпадение кислотных осадков — это важная экологическая проблема, которая требует решения в будущем [3].
Качественная реакция на углекислый газ. Получение и растворение углекислого газа в воде.
Для проведения эксперимента собирали прибор для получения газов (рис. 1) и проверяли его на герметичность.
Рис. 1. Установка для получения углекислого газа
Для доказательства того, что выделяющийся газ является углекислым, необходимо налить в пробирку, находящуюся в штативе, 2–3 мл известковой воды (Са(ОН)2). А в пробирку прибора для получения газов поместить несколько кусочков мрамора и прилить 2 мл соляной кислоты. Закрыть пробирку пробкой с газоотводной трубкой. Газоотводную трубку поместить в известковую воду в пробирке.
СО2 + Са(ОН)2 → СаСО3↓+ Н2О
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида кальция (известковая вода) образуется белый осадок карбоната кальция (CaCO3).
СаСО3 + СО2 + Н2О → Са(НСО3)2
При дальнейшем пропускании избытка углекислого газа через образовавшуюся взвесь, наблюдается растворение осадка вследствие образования растворимой соли Са(НСО3)2.
После этого газоотводную трубку опускали в чистый стакан и вносили туда тлеющую лучину. Наблюдалось затухание лучины. Следовательно, углекислый газ не поддерживает горение.
Далее газоотводную трубку опускали в пробирку с водой, в которую было добавлено несколько капель лакмуса. Наблюдалось изменение цвета лакмуса с фиолетового на красный.
СО2 + Н2О ↔ Н2СО3
H2СО3 ↔ 2Н++СО32-
Это связано с тем, что углекислый газ взаимодействует с водой, при этом образуется неустойчивая слабая угольная кислота (Н2СО3). После стояния раствора цвет индикатора снова становится фиолетовым, так как со временем угольная кислота разлагается на углекислый газ и воду.
Заключение
На современном этапе развития общества, становится очевиден вред и урон, наносимый кислотными дождями. В развитых странах на производствах устанавливают уловители, которые не допускают попадение загрязнений в атмосферу. Обязательной частью автомобильного двигателя в некоторых странах стал прибор, который удаляет из выхлопа машины оксиды азота [2].
Угольная кислота (Н2СО3) образуется при насыщении воды углекислым газом. Её самые концентрированные растворы можно пить без вреда для здоровья. На хорошей растворимости углекислого газа основано его использование при изготовлении искусственных минеральных вод и прохладительных напитков, например лимонада. Хорошо известно, что углекислый газ из такого раствора постепенно улетучивается, а при нагревании — довольно быстро. В чистом виде угольная кислота существовать не может. Она устойчива только в разбавленных водных растворах и образуется при растворении СО2 в Н2О [3].
Литература:
- Лёвкин А. Н., Карцова А. А. Школьная химия: самое необходимое [Текст]: учебное пособие для школьников / А. Н. Лёвкин, А. А. Карцова. — СПб, Авалон, Азбука-классика, 2006. — 288 с.
- Савина Л. А. Я познаю мир. Химия: энцикл.: [Текст] / Л. А. Савина. — М.: АСТ: Астрель: Хранитель, 2007. — 398 с.
- Леенсон И. А. Превращение веществ. Химия: Энциклопедия ОЛМА [Текст] / И. А. Леенсон. — М.: ОЛМА Медиа Групп, 2013. — 303 с.
