Как оксиды воздействуют на природу и жизнь человека?

Оксидом является соединение, образованное двумя химическими элементами, один из которых кислород. Практически все элементы Периодической системы Менделеева Д. И. способны образовывать оксиды. Но оксиды Гелия, Неона, Аргона не получены. Наиболее известным и широко распространённым оксидом является вода. Она повсюду. Даже радуга – это результат преломления солнечных лучей в каплях воды.

Формулы оксидов

Элемент с постоянной валентностью образует один оксид. Например, у двухвалентного кальция оксид: CaO. Если у элемента переменная валентность, то он способен образовывать несколько оксидов. Примером являются окиды хрома: СrO, Сr2O3, СrO3.

Формула определяется в зависимости от валентностей составляющих элементов. Приведём пример для оксида серы.
1.Кислород двухвалентен. Сера черырёхвалентна. Пишем валентности над символами
IV II
химических элементов: SO.
2. Определяем наименьшее число, которое делится на 2 и 4. Таким числом является 4.
3. Определяем индекс возле серы: делим полученное число на значение валентности 4/4=1. Значит, индекс возле серы не пишем.
4. Этим же методом находим индекс возле кислорода: 4/2=2.
5. Получили формулу: SO2.

Интересное об оксидах

Причиной эффекта собачьей пещеры в Италии является оксид углерода СО2. Он тяжелее воздуха, поэтому получается так, что газ в пещере как раз покрывает собачью голову. Невысокие животные гибнут от удушья за несколько минут. А за счёт своего роста человек может легко пройти по ней.

В 1890 году парусное судно «Малборо» направлялось в Англию из Новой Зеландии. На борту было 23 члена экипажа и несколько пассажиров. В Англию судно не прибыло. Лишь через 23 года корабль появился вновь возле Огненной Земли. Шёл на всех парусах и оказался абсолютно не повреждённым. Оказывается, что причиной гибели людей стало извержение вулкана на острове Мартиника. Вулканические газы содержали 1,6% СО.

СО не растворяется в воде, не обладает запахом, определить его сложно. А на людей и животных воздействует, как яд. При этом для некоторых видов рыб он не опасен, хотя китоподобные могут погибнуть и при очень небольшой концентрации газа в воздухе. Холоднокровные, например жабы, могут переносить концентрацию СО в 1000 раз большую, чем теплокровные.

Появление кислот в атмосфере

Кислотные дожди появляются, когда с атмосферным кислородом и водяным паром соединяются оксиды серы и азота. Эти оксиды выбрасываются в окружающую среду металлургическими предприятиями, электростанциями, автомобильным транспортом. Полученные таким образом кислоты имеют вид дождя и разносятся ветром.

Оксид серы выбросов реагирует с водой, в результате образуется сернистая кислота:
SO2+H2O=H2SO3.
И взаимодействуя с кислородом воздуха, она частично превращается в серную кислоту:
2Н2SO3+О2=2Н2SO4.

Оксиды азота появляются в атмосфере в результате реакций азота и кислорода. Взаимодействие осуществляется при высоких температурах сгорания топлива
N2+O2=2NO
Но образуемое соединение быстро взаимодействует с кислородом:   
2NO+O2=2NO2,
А полученный оксид азота реагирует с влагой из окружающей среды
2NO2+Н2О=НNO2+НNO3.

Сфера влияния кислотных дождей

Таким образом в воздухе появляются примеси кислот: серной, сернистой, азотной и  азотистой. И эти примеси с осадками попадают на землю. Кислотные дожди негативно сказываются на росте растений, здоровье животных и людей.

В 1952 году непрозрачный туман охватил улицы Лондона, в результате чего погибло 4000 жителей. Частички смога раздражали дыхательные пути, а в лёгких появлялась слизь. Многие люди получили сердечные приступы с предшествующим тяжёлым кашлем. По оценкам учёных тот туман был более кислым, чем лимонный сок. Затем правительством было запрещено сжигать в городе топливо, образующее большое количество дыма. Это было сделано во избежание образования серной и азотной кислот.

Урожайность многих культур уменьшается на 3-8%, потому что листья повреждаются кислотами.
Изменяется состав воды в озёрах и ставках. В результате погибает рыба и многие виды насекомых. Исчезают птицы и животные, которые ими питаются. У улиток истончается карбонатная раковина, которая защищает их. В результате они гибнут. Также разрушаются ракушки обитателей водоёмов. Это негативно сказывается на экосистемах.

Кислотные дожди закисляют почвы. Большинству растений это не по нраву. Существует совсем немного растений, способных расти на кислых почвах без ущерба для себя. Такое растение - хвощ полевой. Из-за жёсткости им не питаются травоядные животные.

Кроме того кислотные дожди увеличивают коррозию металлов, разрушают мрамор и известняк.

После того, как был определён вред подобных дождей, в развитых странах стали устанавливать улавливатели, не пропускающие кислотные оксиды в воздух.

Основные, кислотные, амфотерные оксиды и их свойства, получение

Получение оксидов происходит с помощью различных способов. Из наиболее простых
2H2 + O2 = 2H2O 



Существуют основные и кислотные оксиды. Они различаются тем, что при взаимодействии оксида с водой образуется либо кислота, либо основание. Эти реакции относят к реакциям соединения:


СаО+Н2О=Са(ОН)2.

1. Основные оксиды и кислотные оксиды способны взаимодействовать между собой:
СаО+SO3=CaSO4
2. Основные оксиды взаимодействуют с кислотами. Образуются соответствующая соль и вода:
CaO+H2SO4=CaSO4+H2O
3. Образуются соответствующая соль и вода и при взаимодействии кислотных оксидов со щелочами:
СО2+2NaOH=Na2CO3+H2O.

В химии существуют вещества, проявляющие двойственность свойств. Это подобные двуликому Янусу амфотерные оксиды. Выступают как в качестве кислотных, так и в качестве основных оксидов. Поэтому со щелочами они проявляют особенности, характерные для кислотных оксидов, а с кислотами – основных.

Применение оксидов

Известно около 300 оксидов. Из железных руд, содержащих оксиды железа, получают железо.
Песок, состоящий преимущественно состоит из SiO2, используют при производстве стекла.

Некоторые оксиды являются основой для красок: ZnO – белой, Fe2O3 – коричневой, Cr2O3 – зелёной. А природные и искусственные кристаллы оксидов алюминия, окрашенные примесями, используют для изготовления ювелирных украшений.

Эти соединения могут как дарить жизнь, так и разрушать её. То есть значение оксидов в жизни человека и природе является довольно существенным.