Oxizi si oxoacizi ai nemetalelor si metaloidelor

Oxizi si oxoacizi ai borului

B2O3- una dintre cele mai greu de cristalizat substante- pana in 1937 - masa sticloasa incolora (p.t 450oC, p.f 2250oC (extrap.)) constand din

- B apare in natura aproape exclusiv in combinatii cu O

- pana in 1937 - masa sticloasa incolora (p.t 450oC, p.f 2250oC (extrap.)) constand dinunitati BO3 (in special cicluri (BO)6) partial ordonate)- prezinta doua forme cristaline:

normala - unitati BO3 legate in planedensa (35 kbar, 525oC) unitati tetraedrice BO4 legate neregulat, prin colturi

1

- Topitura de B2O3 dizolva usor multi dintre oxizii metalici => sticlecolorate- aplicatia majora => sticla borosilicat (coeficient mic de dilatare silucrabilitate mare)

Acidul boric (ortoboric) (H3BO3 sau B(OH)3)- produsul final de hidroliza al majoritatii compusilor de bor

- se obtine industrial prin hidroliza acida a boraxului

- In stare cristalina: placute albe, cu aspectceros- prezinta clivaj (d intre plane consecutive

2

- prezinta clivaj (d intre plane consecutive318 pm)- este un acid monoprotic slab, functioneazaexclusiv ca acid Lewis

Alchil / aril ortoborati (esteri ai acidului boric sau alcoxi / ariloxi borani)

Agent de reducere

- Ortoboratii glucidelor transportul borului in plante

Acizi alchil /aril boroniciUtilizati in sinteza asimetrica, separare

cromatografica

3Boromycin (antibiotic natural)

Oxizi si oxoacizi ai carbonului

Carbonul prezinta doar doi oxizi stabili CO si CO2- 3 oxizi cu stablitate mica (C3O2, C5O2, C12O9) (la t < -78oC)- o serie de oxizi foarte instabili si slab caracterizati (C2O, C2O3)

suboxid de carbonacid malonic

4

Monoxidul de carbon CO

In laborator

- distanta C-O corespunde unei legaturi triple

Metode de obtinere

5

In laborator

=> CO pur

Industrial

- reformarea catalitica a CH4 sau a carbunelui

6

- reducerea oxizilor metalici cu carbune

- gaz incolor, inodor, imflamabil

- toxic, deorece formeaza carboxihemoglobina (de 300 de ori maistabila decat oxihemoglobina)

Proprietati fizice

stabila decat oxihemoglobina)

- poate fi detectat prin faptul ca reduce o solutie de PdCl2 la Pdmetalic

7

Proprietati chimice- reactioneaza cu hidroxizi sau metoxizi cu formare de formiati respectivacetati

- reactioneaza cu Cl2 cu formare de fosgen

8

- se insereaza in legatura M-C (M = Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Pd, Pt)

9

CO la baza multor procese de sinteza industriale

- sinteza metanolului

- carboxilarea metanolului

10

- hidroformilarea alchenelor

- sinteza Reppe a acidului acrilic / metacrilic

- reactia de metanare Sabatier

11

Dioxidul de carbon CO2

HCl + CaCO3 CaCl2 + H2CO3

- in cantitati mici => din carbonati

- reformarea metanului, conversia gazului de apa

CaCO CaO + CO

Industrial se obtine ca produs secundar la

- calcinarea calcarului (obtinerea varului nestins)

12

CaCO3 CaO + CO2

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

- arderea combustibililor fosili (gaz natural, carbune, petrol si derivati)

2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2

- obtinerea otelului in furnale

2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2

C6H12O6 2 CO2 + 2 C2H5OH

- fermentatia alcoolica (anaeroba)

13

Proprietati fizice si chimice

- in apa se dizolva chimic cat si fizic => acid carbonic

- gaz incolor, inodor, insipid, mai greu decat aerul- nu intretine arderea

incet

14

incet

repede

repede

- Aprox 50% din productia de CO2 => agent de racire (lichid sau solid, p.f -78oC (sublimare)

- Aprox 20% din productia de CO2 => agent de carbonatare (bauturicarbogazoase

- obtinerea ureei (ingrasaminte, mase plastice)

15

carbamat de amoniu

uree

- controlul pH-ului

Mg + CO2 MgO + C

16

C(s) + 1/2 O2(g) CO(g)Go (C,CO)

(a)

Diagrame EllinghamGo = Ho TSo

1/2 C(s) + 1/2 O2(g) 1/2 CO2(g)(b)

Go (C,CO2)

CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g)(c)

Go (CO,CO )

17

Go (CO,CO2)

x M (s sau l) + 1/2 O2(g) MxO(s)(d)

Go (M,MxO)

MxO(s) + C(s) x M (s sau l) + CO(g)

(a)-(d)

Go = Ho TSo

- sarurile acidului carbonic : carbonati M(CO3)n si carbonati acizi sauhidrogenocarbonati (bicarbonati) M(HCO3)n- sarurile metalelor alcaline au reactie bazica datorita hidrolizei

- Carbonatii (cu exceptia celor ai metalelor alcaline, care topesc fara descompunere) se descompun cu formare de oxid si CO2

CaCO (s) + H O(l) + CO (aq) Ca(HCO ) (aq)- formarea stalactitelor si stalagmitelor

19

CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq) Ca(HCO3)2(aq)

Ca(HCO3)2(aq) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq)- dizolvare

- reprecipitare

la aer