非金屬氧化物我們的生活中普遍存在,時(shí)時(shí)刻刻影響著我們。就在我們的空氣中,二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫,過氧化氫的水溶液是醫(yī)用消毒劑,而人體內(nèi)含量最多的化合物——水,也是一種非金屬氧化物,還有組成玻璃的主要成分二氧化硅等等... ...
水(H2O)被稱為“生命之源”,是地球上最常見的物質(zhì)之一,水是由氫、氧兩種元素組成的無機(jī)物,也是一種非金屬氧化物。純水可以導(dǎo)電,但十分微弱(導(dǎo)電性在日常生活中可以忽略),屬于極弱的電解質(zhì)。日常生活中的水由于溶解了其他電解質(zhì)而有較多的正負(fù)離子,導(dǎo)電性增強(qiáng)。水有三態(tài),分別為:固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。但是水卻不止只有三態(tài),還有:超臨界流體、超固體、超流體、費(fèi)米子凝聚態(tài)、等離子態(tài)、
根據(jù)其化學(xué)式,人們又給水以下別稱:氧化氫、一氧化二氫。地球是太陽系八大行星之中唯一被液態(tài)水所覆蓋的星球。地球上水的起源在學(xué)術(shù)界上存在很大的分歧,目前有幾十種不同的水形成學(xué)說。有些觀點(diǎn)認(rèn)為在地球形成初期,原始大氣中的氫、氧化合成水,水蒸氣逐步凝結(jié)下來并形成海洋;也有觀點(diǎn)認(rèn)為,形成地球的星云物質(zhì)中原先就存在水的成分。
二氧化碳(CO2),一種非金屬氧化物,化學(xué)式為CO2,化學(xué)式量為44.0095 ,常溫常壓下是一種無色無味或無色無嗅而略有酸味的氣體,也是一種常見的溫室氣體,還是空氣的組分之一(約占大氣總體積的0.03%)。在物理性質(zhì)方面,二氧化碳的熔點(diǎn)為-78.5℃,沸點(diǎn)為-56.6℃,密度比空氣密度大(標(biāo)準(zhǔn)條件下),微溶于水。在化學(xué)性質(zhì)方面,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑,熱穩(wěn)定性很高(2000℃時(shí)僅有1.8%分解),不能燃燒,通常也不支持燃燒,屬于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因與水反應(yīng)生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
二氧化碳一般可由高溫煅燒石灰石或由石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制得,主要應(yīng)用于冷藏易腐敗的食品(固態(tài))、作致冷劑(液態(tài))、制造碳化軟飲料(氣態(tài))和作均相反應(yīng)的溶劑(超臨界狀態(tài))等。關(guān)于其毒性,研究表明:低濃度的二氧化碳沒有毒性,高濃度的二氧化碳則會使動(dòng)物中毒。
二氧化硫(SO2)是最常見、最簡單、有刺激性的硫氧化物。大氣主要污染物之一?;鹕奖l(fā)時(shí)會噴出該氣體,在許多工業(yè)過程中也會產(chǎn)生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃燒時(shí)會生成二氧化硫。當(dāng)二氧化硫溶于水中,會形成亞硫酸。若把亞硫酸進(jìn)一步在PM2.5存在的條件下氧化,便會迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。這就是對使用這些燃料作為能源的環(huán)境效果的擔(dān)心的原因之一。
2017年10月27日,世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考,二氧化硫在3類致癌物清單中。
二氧化硫化學(xué)性質(zhì)極其復(fù)雜,不同的溫度可作為非質(zhì)子溶劑、路易氏酸、還原劑、氧化劑、氧化還原試劑等各種作用。液態(tài)二氧化硫還可作自由基接受體。如在偶氮二異丁qing自由基引發(fā)劑存在下與乙烯化合物反應(yīng)得到聚砜。液態(tài)二氧化硫在光照下,可與氯和烷烴進(jìn)行氯磺化反應(yīng),在氧存在下生成磺酸。液態(tài)二氧化硫在低溫表現(xiàn)出還原作用,但在300℃以上表現(xiàn)出氧化作用。
二氧化硅(SiO?)是廣泛存在于自然界中的非金屬氧化物,與其他礦物共同構(gòu)成了巖石。天然二氧化硅稱為硅石,約占地殼質(zhì)量的12%,其存在形式有結(jié)晶態(tài)和無定形態(tài)兩種。石英晶體是結(jié)晶的二氧化硅,具有不同的晶型和色彩。石英中無色透明的晶體是通常所說的水晶。具有彩色環(huán)帶狀或?qū)訝畹姆Q為瑪瑙(含有雜質(zhì))。
二氧化硅化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。不跟水反應(yīng)。是酸性氧化物,不跟一般酸反應(yīng)。氣態(tài)氟化氫跟二氧化硅反應(yīng)生成氣態(tài)四氟化硅。跟熱的濃強(qiáng)堿溶液或熔化的堿反應(yīng)生成硅酸鹽和水。跟多種金屬氧化物在高溫下反應(yīng)生成硅酸鹽。用于制造石英玻璃、光學(xué)儀器、化學(xué)器皿、普通玻璃、耐火材料、光導(dǎo)纖維,陶瓷等。二氧化硅的性質(zhì)不活潑,它不與除氟、氟化氫以外的鹵素、鹵化氫以及硫酸、硝酸、高氯酸作用(熱濃磷酸除外)。