Tlenki, otrzymywanie, właściwości

Tlenki

Tlenki to dwuskładnikowe związki tlenu z innymi pierwiastkami.

Wzór ogólny tlenków: XaOb

X - atom dowolnego pierwiastka, O - atom tlenu, a - ilość atomów pierwiastka X, b - ilość atomów tlenu

Nazwy tlenków: tlenek (nazwa pierwiastka) (wartościowość pierwiastka), jeśli pierwiastek ma tylko jedną wartościowość wówczas nie podaje się jej.

Przykład:

tlenek żelaza (III), tlenek miedzi (II), tlenek siarki(VI)

tlenek sodu, tlenek magnezu


Sposoby otrzymywania tlenków

I. Reakcje syntezy pierwiastków z tlenem - utlenianie. Utlenianie przebiegające z wydzielaniem energii w postaci światła i ciepła nazywamy spalaniem.

C + O2 -> CO2

2Mg + O2 ->2MgO

4Na + O2 -> 2Na2O

II. Rozkład termiczny wodorotlenków

Cu(OH)2 -> CuO + H2O

2Al(OH)3 -> Al2O3 + 3H2O

III. Rozkład termiczny soli

CaCO3 -> CaO + CO2

IV. Przyłączenie tlenu do tlenków (utlenianie)

2SO2 + O2 -> 2SO3

2Cu2O + O2 -> 2CuO

2NO + O2 -> 2NO2

V. Odłączanie tlenu od tlenków (redukcja)

CO2 + C -> 2CO

3Fe2O3 + CO -> 2Fe3O4 + CO2



Własności fizyczne tlenków.

Tlenki metali: zwykle ciała stałe, wysokie temperatury topnienia, nie rozpuszczają się w wodzie, niektóre reagują z wodą

Tlenki niemetali: najczęściej są to gazy, rzadziej ciała stałe, nierozpuszczalne lub bardzo słabo rozpuszczalne w wodzie, niektóre reagują z wodą


Reakcje tlenków

I. Utlenianie

2CO + O2 -> 2CO

II. Rozkład

2HgO -> 2Hg + O2

2Ag2O -> 4Ag + O2

III. Tlenki zasadowe - reagują z kwasami, nie reagują z zasadami. Tlenki zasadowe są tlenkami metali, ale nie każdy tlenek metalu jest tlenkiem zasadowym.

Reakcje z kwasami

Na2O + H2SO4 -> Na2SO4 + H2O

CaO + 2HCl -> CaCl2 + H2O

Reakcje z wodą.

Na2O + H2O -> 2NaOH

CaO + HO -> Ca(OH)2

Reakcje z tlenkami kwasowymi

CaO + CO2 -> CaCO3

Na2O + SO2 -> Na2SO3



IV. Tlenki kwasowe - reagują z zasadami, nie reagują z kwasami. Tlenki kwasowe są na ogół tlenkami niemetali, ale nie każdy tlenek niemetalu jest tlenkiem kwasowym.

Reakcje z zasadami

SO3 + 2NaOH -> Na2SO4 + H2O

CO2 + 2KOH -> K2CO3 + H2O

Reakcje z wodą

SO2 + H2O -> H2SO3

SO3 + H2O -> H2SO4

Reakcje z tlenkami zasadowymi

CO2 + CaO -> CaCO3





V. Tlenki amfoteryczne - reagują z zasadami i z kwasami.

Reakcje z zasadami

ZnO + 2NaOH -> Na2ZnO2 + H2O

Al2O3 + 2NaOH -> 2 NaAlO2 + H2O

Reakcje z kwasami

ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O

Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2O


Pierwiastki połączone z tlenem a układ okresowy.

Pierwiastki tworzące tlenki typowo zasadowe znajdują się w grupie 1 i 2. Zasadowość tlenków maleje w okresie wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastka związanego z tlenem. W grupie zasadowość tlenków wzrasta wraz ze zwiększającą się liczbą atomową pierwiastka połączonego z tlenem.

Pierwiastki tworzące tlenki typowo kwasowe znajdują się w grupie 17. Kwasowość tlenków maleje w okresie gdy maleje liczba atomowa pierwiastka połączonego z tlenem. W grupie kwasowość tlenku wzrasta, gdy liczba atomowa pierwiastka połączonego z tlenem maleje.