Oxidarea -; este procesul prin care un atom sau un ion isi mareste valenta
pozitiva sau isi micsoreaza valenta negativa ca urmare a pierderii unui anumit
numar (1,2,3) de electroni. De exemplu: v1h21ht
Na - e- Na+
Fe2+ - e- Fe3+
Cl- - e- Cl
HO- - e- HO (radical)
Elementul care pierde electronii este oxidat. Procesul decurge in prezenta unui
reactant capabil sa capteze electronii pierduti (deci care are un caracter oxidant)
si care in acest proces se reduce.
Oxidul de aluminiu -; Al2O3, oxid al aluminiului trivalent, masa moleculara
101,94. Apare in natura sub forma de corindon.
Se poate obtine prin calcinarea hidroxidului de aluminiu. Se pre zinta in doua modificatii cristaline, care se gasesc in urmatorul raport:
?-Al2O3 (cubic) 1000?C a-Al2O3 (corindon hexagonal)
Substanta alba, greu fuzibila, greu solubila in apa si in acizi. Este adus
in solutie prin topire cu sulfat acid de potasiu, cand trece in alaun solubil,
sau cu hiroxid de sodiu, cand trece in aluminat de sodiu solubil. Prin topire
cu oxizi metalici formeaza oxizi micsti de forma MIAlO2 (aluminati anhidri)
sau MIIAl2O4 (spineli).
Oxidul de calciu -; CaO, substanta obtinuta prin descompu nerea termica a carbonatului sau azotatului de calciu, masa moleculara 56,08:
CaCO3 CaO + CO2
- oxidul de calciu si dioxidul de carbon se obtin prin descompunerea termica
a calcarului (piatra de var). Componentul principal al calcarului este CaCO3.
Oxidul de calciu -; varul nestins -; are intrebuintari in constructii,
in agricultura (la neutralizarea solurilor care sunt prea acide si in care nu
s-ar putea dezvolta bine plantele); la fabricarea amoniacului, clorurii de var,
azotatului de calciu, carbidului; la purificarea sucului zaharat in fabricile
de zahar; in tabacarie; in industria metalurgica (fabricarea fontei); in industria
sticlei etc.
Calcinarea carbonatului de calciu (a pietrei de var), amestecat cu cabune, se
realizeaza industrial in cuptoare verticale. Oxidul de calciu reactioneaza cu
apa, cu degajare de caldura (stingerea varului), formand hidroxid de calciu
(var stins):
CaO + H2O = Ca(OH)2
La cald se combina cu oxizi, cu formare de saruri. Se intrebu inteaza la fabricarea varului stins, a carburii de calciu, ca agent bazic in
metalurgie.
Oxidul de carbon -; CO, substanta care rezulta prin arderea incompleta
a carbonului, masa moleculara 28,01. In cantitati mici se gaseste in unele gaze
vulcanice. Se obtine prin actiunea acidu lui sulfuric concentrat asupra acidului formic sau asupra acidului oxalic (la
cald):
HCOOH CO + H2O
Acid formic
H2C2O4 CO2 + CO + H2O
Acid oxalic
-monoxidul de carbon este edosebit de toxic, chiar si in cantitati mici: daca
este inspirat, reactioneaza cu hemoglobina din sange, impiedicand-o sa transporte
oxigenul catre celulele corpului.
Industrial se obtin cantitati mari de oxid de carbon din gazul de generator
si gazul de apa. Este un gaz incolor, inodor, greu de lichefiat, putin solubil
in apa, toxic (blocheaza hemoglobina prin formare de carboxihemoglobina). Proprietatile
fizice ale oxidului de carbon sunt foarte asemanatoare cu cele ale moleculei
de azot, N2, datorita faptului ca cele doua substante au acelasi numar de electroni
in molecula . Pe baza datelor experimentale referitoare la distantele interatomice,
ca si la energia de legatura se atribuie moleculei de CO urmatoarea structura
electronica:
..C = O+ ..C = Ö ..
Oxidul de carbon reactioneaza la cald cu hidroxidul de sodiu sau de potasiu,
conducand la formiatii respectivi (reactie pe baza careia este considerat anhidra
acidului formic):
CO + KOH = HCOOK
Formiat de potasiu
Cu clorul formeaza fosgen, COCL2. Este un reducator puternic
Cu oxigenul formeaza bioxidul de carbon:
CO + ½ O2 CO2
Reactioneaza cu vaporii de apa la cald:
CO + H2O = CO2 + H2
Reduce numerosi oxizi metalici (de Pb, Zn, Fe etc.) la metal. In alte reactii,
oxidul de carbon poate functiona ca oxidant, de ex. fata de sodiu si de magneziu:
CO + Mg = C = MgO
Reactioneaza cu hidrogenul , conducand la produsii diferiti (hidrocarburi, alcool
metilic), in functie de conditii (catalizator, temperatura, presiune).Astfel,
in prezenta nichelului metalic conduce la metan:
CO + 3H2 300?C CH4 + H2O
( Ni )
Datorita dubletului de electroni neparticipanti de la atomul de carbon, oxidul
de carbon poate functiona ca ligand in combinatii complexe. Se cunoaste un numar
mare de astfel de combinatii denumite carbonili metalici, de exemplu: tetracarbonilul
de nichel, Ni(CO)4 , pentacarbonilul de fier, Fe(CO)5, etc. Este folosit ca
reducator in metalurgie si drept combustibil.
Dioxidul de carbon - dioxidul de carbon se gaseste in aer (in proportie de 0,003%)
si in apele carbogazoase. Intrucat procesele care produc CO2 (arderi, putreziri,
fermentatii, expiratie etc) sunt compensate de procese care iau CO2 din aer (fotosinteza), concentratia acestuia nu variaza
apreciabil. CO2 este un gaz cu densitatea mai mare decat a aerului, solubil in apa, cu care se combina partial.
La presiune ridicata se transforma in CO2lichid. In aceasta stare se pastreaza
in cilindrii de otel. Dioxidul de carbon nu arde si nu intretine arderea si
viata. Omul si animalele se sufoca in aer cu peste 30% CO2. Intrebuintari:
1. prepararea sodei de rufe (carbonat de sodiu);
2. fabricarea bauturilor carbogazoase (sifon, Coca-Cola);
3. stingerea incediinlor;
4.tratarea unor boli ( de ex. la Covasna, mofete);
Oxidul de potasiu -; K2O, substanta care se obtine prin actiunea potasiului
metalic la cald asupra hidroxidului, azotatului sau azotitului de potasiu:
KOH + K = K2O + ½ H2
KNO3 + 5K = 3 K2O + ½ N2
KNO2 + 3K = 2K2O + ½ N2
Se prezinta sub forma unei substante solide cristaline, de culoare alb-galbuie,
masa moleculara 94,19. Reactioneaza energic cu apa si bioxidul de carbon, formand
hidroxid, respectiv carbonat de potasiu:
K2O + H2O = 2KOH
K2O + CO2 = K2CO3
Oxidul de sodiu -; Na2O, substanta care se obtine prin actiunea sodiului
metalic la cald asupra azotatului, peroxidului sau hidroxidului de sodiu:
NaNO3 + 5Na = 3 Na2O + ½ N2
Na2O2 + 2Na = 2Na2O
NaOH + Na = Na2O + ½ H2
Se prezinta sub forma unei substante solide, cristaline, de culoare alba, masa
moleculara 61,99. Reactioneaza usor cu apa si cu bioxidul de carbon:
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O2 + 2Na = 2Na2O
NaOH + Na = Na2O + ½ H2
Prin incalzire in oxigen formeaza peroxidul de sodiul, Na2O2.
Dioxidul de sulf -; in stare gazoasa, se foloseste ca materie prima la
fabricarea acidului sulfuric, ca decolorant pentru fibre textile, ca dezinfectant.
In stare lichefiata, SO2 se intrebuinteaza ca solvent selectiv la rafinarea
petrolului si ca substanta criogena (producatoare de frig), deoarece, prin trecerea
sa din stare lichida in stare gazoasa, se produce o accentuata scadere de temperatura.
- carbunii, petrolul si gazele naturale contin si compusi ai sulfului. Prin
arderea acestora se formeaza dioxid de sulf. Acest gaz ataca plamanii, producand
astm
- prin dizolvarea dioxidului de sulf in apa de ploaie, se formeaza ploile acide,
care afecteaza constructiile, plantele si omoara pestii si alte organisme acvatice.
Dioxidul de siliciu - sub forma de nisip, este utilizat la obtinerea materialelor
de constructie (mortar, ciment, beton etc.) a sticlei de cuart (caracterizata printr-o mare rezistenta la variatii de temperatura),
la obtinerea diferitilor compusi ai siliciului, in industria optica, in metalurgie.