Chemia nieorganiczna/Tlenki

Tlenki są to związki chemiczne dowolnego pierwiastka z tlenem. Ich skład można przedstawić ogólnym wzorem:

EnOm

  • E – symbol danego pierwiastka.
  • n i m – indeksy stechiometryczne.

Zasady nazywania tlenkówEdytuj

  • Nazwę tlenku tworzy się przez podanie wartościowości lub stopnia utlenienia pierwiastka w nawiasie, na końcu nazwy.
    • CO2 – tlenek węgla(IV) lub tlenek węgla(+4)
    • CO – tlenek węgla(II) lub tlenek węgla(+2)
    • Na2O – tlenek sodu
    • Fe2O3 – tlenek żelaza(III) lub tlenek żelaza(+3)
  • Przez dodanie przedrostków liczebnikowych (di-2, tri-3, tetra-4, penta-5, heksa-6, hepta-7, okta-8), które odpowiadają wartościowością indeksów stechiometrycznych (ditlenek, tritlenek itd.).
    • CO2 – ditlenek węgla
    • CO – tlenek węgla
    • Fe2O3 – tritlenek diżelaza
  • Gdy w cząsteczce występuje ugrupowanie nadtlenkowe -O-O- nazwę obdarzamy przedrostkiem nad-, gdy występuje anionorodnik *O-O| z jednym niesparowanym elektronem oraz kation metalu nazwę obdarzamy przedrostkiem "-ponad", a gdy występuje wiązanie pomiędzy atomami pierwiastka (nie tlenu), to nazwę obdarzamy przedrostkiem pod-.
    • K−O−O−K nadtlenek potasu
    • K[+]*O−O| ponadtlenek potasu
    • |N=N|−>O podtlenek azotu(+2)

Otrzymywanie tlenkówEdytuj

Utlenianie pierwiastkówEdytuj

pierwiastek + tlen → tlenek

  • 2Mg + O2 → 2MgO
  • 2H2 + O2 → 2H2O

Utleniania niższych tlenkówEdytuj

niższy tlenek + tlen → wyższy tlenek

  • 2CO + O2 → 2CO2
  • 2NO + O2 → 2NO2

Rozkład soli nietrwałych kwasów tlenowychEdytuj

sól kwasu tlenowego → tlenek 1 + tlenek 2

  • CaCO3 → CaO + CO2
  • Na2SO3 → Na2O + SO2

Rozkład niektórych wodorotlenkówEdytuj

wodorotlenek → tlenek 1 + tlenek 2 (woda)

  • 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
  • Cu(OH)2 → CuO + H2O

Rozkład kwasów nietrwałychEdytuj

kwas → tlenek 1 + tlenek 2 (woda)

  • H2CO3 → CO2 + H2O
  • H2SO3 → SO2 + H2O

PodziałEdytuj

Zdolność do reakcji z kwasami i zasadami pozwala podzielić tlenki:

  1. Tlenek kwasowy to taki tlenek, który w warunkach normalnych reaguje z roztworami zasad z wytworzeniem soli i wody. Zachowuje się tak przeważająca większość tlenków niemetali, większość tlenków półmetali i niektóre wyższe tlenki metali. Większość z nich reaguje z wodą, a produktem takiej reakcji jest kwas. Często przytaczanym przykładem jest tlenek siarki(VI).
  2. Tlenek zasadowy to taki tlenek, który reaguje z kwasami, z wytworzeniem soli i wody. Jeżeli reaguje z wodą, produktem tej reakcji jest wodorotlenek. Zasadowe są tlenki metali alkalicznych (litowców) i metali ziem alkalicznych (berylowców), na przykład tlenek wapnia.
  3. Tlenek amfoteryczny to taki tlenek, który nie reaguje z wodą, natomiast może reagować z mocnymi kwasami i mocnymi zasadami, tworząc sole – wobec mocnych kwasów zachowują się jak tlenki zasadowe, a wobec mocnych zasad jak tlenki kwasowe. Amfoteryczny jest między innymi tlenek glinu.
  4. Tlenek obojętny to taki tlenek, który nie reaguje ani z kwasami, ani z zasadami. Z wodą zresztą też nie. Typowym tlenkiem obojętnym jest czad (tlenek węgla(II)).

Dodatkowo tlenki można podzielić na reagujące i niereagujące z wodą. Podział jest wówczas następujący:

  1. tlenki reagujące z wodą:
    1. kwasowe:
      • niemetali, np. SO2, NO2
      • metali, np. CrO3, Mn2O7
    2. zasadowe:
      • metali, np. K2O, CaO
    3. amfoteryczne:
      • półmetali, np. As2O3
      • metali, np. V2O5
  2. tlenki niereagujące z wodą:
    1. amfoteryczne:
      • półmetali, np. GeO2
      • metali, np. Al2O3, BeO, ZnO
    2. o charakterze zasadowym:
      • metali, np. CrO, NiO
    3. o charakterze kwasowym:
      • niemetali, np. SiO2
      • metali, np. MoO3
    4. obojętne: CO, SiO, NO, N2O