تعریف اکسید اسیدی (اکسید نافلز) و نحوه ایجاد آن

اکسید اسیدی، اکسیدی است که در واکنش با آب یک اسید تولید می کند و به عنوان اکسید نافلز نیز شناخته می شوند.

اکسید نوعی ترکیب شیمیایی است که حداقل در فرمول شیمیایی خود حاوی یک اتم اکسیژن باشد. بیشتر پوسته زمین از اکسیدهای جامد تشکیل شده است که نتیجه اکسیده شدن عناصر توسط اکسیژن موجود در هوا یا آب می باشد. در مبحث اکسید اسیدی شیمی دهم به این موارد پرداخته شده است.

مونوکسید کربن (CO) و دی اکسید کربن (CO2) که از احتراق هیدروکربن ها به دست می آیند دو اکسید اسیدی بسیار معروف هستند.

حتی موادی که به صورت عناصر خالص در نظر گرفته می شوند اغلب دارای یک پوشش اکسید بر روی خود می باشند. به عنوان مثال فویل آلومینیوم پوسته نازکی از Al2O3 ایجاد می کند که از آن در برابر خوردگی بیشتر محافظت می کند.

برخی از اکسیدهای اسیدی موجود در هوا عبارتند از دی اکسید نیتروژن (NO2)) دی اکسید گوگرد (SO2)، مونوکسید کربن (CO) و دی اکسید کربن (CO2). در مبحث اکسید اسیدی چیست شیمی دهم به این موارد اشاره شده است. 

توصیف اکسید اسیدی و اکسید بازی:
سطح اکثر فلزات در حضور هوا از اکسیدها و هیدروکسیدها تشکیل شده است. همانطور که در بالا ذکر شد، یک نمونه معروف فویل آلومینیوم است که با یک فیلم نازک از اکسید آلومینیوم پوشانده شده و فلز را منفعل می کند و باعث جلوگیری از خوردگی بیشتر می شود.

لایه اکسید آلومینیوم را می توان با فرآیند آنودایزینگ الکترولیتی با ضخامت بیشتری ساخت. اگرچه منیزیم و آلومینیوم در STP به آهستگی با اکسیژن واکنش نشان می دهند، اما آنها مانند اکثر فلزات در هوا می سوزند و دمای بسیار بالایی ایجاد می کنند.

به طورکلی چهار نوع اکسید وجود دارد که شامل اکسیدهای اسیدی، اکسید های بازی، آمفوتریک و اکسیدهای خنثی هستند.

اکسیدهای غیر فلزی اسیدی شامل CO2، NO2، SO2، SO3، Cl2O7، P2O5 و غیره هستند. از طرف دیگر، انواع اکسیدهای فلزی به عنوان اکسیدهای بازی شناخته شده و شاملNa2O، K2O، CaO، MgO و غیره هستند.

تشکیل اکسید اسیدی و اکسید بازی:
اکسیدهای اسیدی یا انیدرید اسید، اکسیدهایی هستند که با آب واکنش می دهند و یک اسید تشکیل می دهند یا با یک باز واکنش داده و یک نمک تشکیل می دهند.

اکسیدهای غیر فلزات یا فلزات در حالت اکسیداسیون بالا قرار دارند. شیمی آنها را می توان به طور سیستماتیک با گرفتن یک اکسو اسید و حذف آب از آن درک کرد، تا زمانی که فقط یک اکسید باقی بماند.

به عنوان مثال، اسید سولفور (SO2)، اسید سولفوریک (SO3) و اسید کربنیک (CO2) اکسیدهای اسیدی هستند. انیدرید غیر آلی (یک اصطلاح تا حدودی قدیمی) یک انیدرید اسید فاقد بخش آلی است.

اکسیدهای اسیدی اسیدهای برونشتد - لوری نیستند زیرا پروتون اهدا نمی کنند. با این حال، آنها اسیدهای آرنیوس هستند زیرا غلظت یون هیدروژن آب را افزایش می دهند. به عنوان مثال، دی اکسید کربن غلظت یون هیدروژن آب باران (6/5 =pH) را 25 برابر نسبت به آب خالص (7 =pH) افزایش می دهد.

آنها همچنین اسیدهای لوئیس هستند، زیرا جفت الکترون را از برخی بازهای لوئیس، به ویژه انیدریدهای بازی می پذیرند.

لازم به ذکر است که از واکنش اکسیدهای نافلزی با آب، اسید اکسیژن دار تولید می شود. واکنش تشکیل اسید از اکسید مربوطه ممکن است یک واکنش کامل یا تعادلی باشد.

در واقع اگر اسید پایدار باشد واکنش تشکیل آن کامل خواهد بود و اگر ناپایدار باشد واکنش تشکیل آن تعادلی خواهد بود. جالب است بدانید که اسیدهای H2SO3 و H2CO3 اسیدهای ناپایدار هستند.

اکسید اسیدی در جدول تناوبی:
در جدول تناوبی با حرکت در طول دوره ها اکسیدها اسیدی تر می شوند. اکسیدهای سدیم و منیزیم قلیایی هستند. اکسیدهای آلومینیوم آمفوتریک هستند.

اکسیدهای سیلیسیم، فسفر، گوگرد و کلر اسیدی هستند. برخی از اکسیدهای غیر فلزی، مانند اکسید نیتروژن (N2O) و مونوکسیدکربن (CO)، هیچ ویژگی اسید / باز را نشان نمی دهند.

اکسیدهای اسیدی همچنین می توانند با اکسیدهای بازی واکنش داده و نمک های اکسوژن تولید کنند:

• 2 MgO + SiO2 → Mg2SiO4

اکسیدهای اسیدی از نظر زیست محیط نیز حائز اهمیت هستند. گوگرد و اکسیدهای ازت آلاینده هوا محسوب می شوند زیرا با بخار آب موجود در جو واکنش می دهند و باران اسیدی تولید می کنند.

واکنش های اکسید اسیدی:
اگرچه طبقه بندی این اکسیدها به عنوان اسید دشوار است، اما این خاصیت در واکنش با بازها آشکار می شود. به عنوان مثال، دی اکسید کربن با بازها واکنش می دهد.

• CO2 + 2OH− ⇌ HCO3− + OH− ⇌ CO32− + H2O

به همین دلیل بازها را محصور می کنند تا از واکنش آنها با دی اکسید کربن موجود در اتمسفر جلوگیری کنند. در ژئوشیمی سیلیکات های پیچیده غالباً به گونه ای نوشته می شوند که گویی حاصل واکنش اسید و باز هستند.

به عنوان مثال، فرمول شیمیایی ماده معدنی اولیوین را می توان به صورت (Mg,Fe)2SiO4 یا به صورت (MgO,FeO)2SiO2 نوشت. گفته می شود که این ماده معدنی اولترامافیک است، به این معنی که محتوای اسمی بسیار زیادی اکسید منیزیم بازی و اکسید آهن دارد و از این رو مقدار اسید دی اکسید سیلیسیم آن بسیار کم است.

مثال اکسید اسیدی و واکنش های آنها:
دی اکسید کربن در واقع یک انیدرید اسید کربنیک است:

• H2CO3 -> H2O + CO2

آنزیم کربنیک انهیدراز که این واکنش را کاتالیز می کند به دلیل ویژگی دی اکسید کربن اینگونه نامگذاری شده است.

• تری اکسید کروم با آب واکنش می دهد و اسید کرومیک تولید می کند.
• پنتا اکسید دی نیتروژن با آب واکنش می دهد و اسید نیتریک تشکیل می دهد.
• هپتواکسید منگنز با آب واکنش داده و تشکیل اسید پرمنگانیک می دهد.

اکسید فلزی چیست و اکسید های فلزی را چه مینامند؟
اکسید فلزی از ترکیب فلز و اکسیژن تشکیل می شود و معمولا به آن زنگ می گویند. معروف ترین اکسید فلزی، اکسید آهن (Fe2O3) است که نام آن هماتیت است و همان زنگ آهن است که بر روی سطح این فلز در تماس با آب و رطوبت هوا تشکیل می شود.