Tlenki – wzory, właściwości

Tlenki to połączenia mniej elektroujemnych pierwiastków z tlenem, w których tlen występuje na stopniu utlenienia –II. W zależności od elektroujemności pierwiastka, z którym łączy się tlen, tlenki mogą mieć strukturę jonową (dla pierwiastków o niskiej elektroujemności, np. metali alkalicznych) lub kowalencyjną (tlenki niemetali, takie jak CO_2, SO_2). Z rodzajem wiązań łączy się charakter kwasowo-zasadowy tlenków: tlenki kowalencyjne mogą mieć charakter kwasowy lub amfoteryczny, natomiast tlenki jonowe – zasadowy lub amfoteryczny.

Tlenki niemetali - wzory, właściwości

Tlenki niemetali mają charakter kowalencyjny i budowę cząsteczkową. Niektóre tlenki reagują z wodą, tworząc kwasy tlenowe. Na przykład tlenek siarki(VI), SO3, jest bezwodnikiem kwasu siarkowego(VI): reaguje on z wodą tworząc kwas siarkowy (VI) według równania 1. Należy jednak nadmienić, ze nie wszystkie tlenki niemetali są bezwodnikami odpowiednich kwasów. W przypadku, kiedy kwasy odpowiadające danemu tlenkowi są nietrwałe, po połączeniu tlenku z wodą mogą zachodzić bardziej skomplikowane przemiany chemiczne, prowadzące do powstania stabilnego kwasu.

SO_3 + H_2O \rightarrow  H_2SO_4  (1)

Tlenki fluorowców (za wyjątkiem fluoru) są reaktywnymi gazami (lub ciałami stałymi), bardzo łatwo reagują z wodą lub zasadami, tworząc kwasy tlenowe lub ich sole. Są one również silnymi utleniaczami, ponieważ fluorowce na dodatnich stopniach utlenienia łatwo ulegają redukcji do wolnych pierwiastków lub trwałych jonów halogenkowych na stopniu utlenienia –I. Największa liczba tlenków znana jest dla chloru, część z nich ma charakter mieszany – chlor występuje w nich na dwóch różnych stopniach utlenienia. Ważnymi i stosunkowo stabilnymi tlenkami chloru są Cl_2O, tlenek chloru(I) – bezwodnik kwasu podchlorawego i Cl_2O_7, tlenek chloru(VII) – bezwodnik kwasu chlorowego(VII).

Najbardziej rozpowszechnionym tlenkiem niemetalu jest tlenek wodoru, czyli woda. W odróżnieniu od tlenków fluorowców, woda jest cieczą i ma charakter amfoteryczny. Ciekły stan skupienia woda zawdzięcza sieci wiązań wodorowych, której budowę umożliwia obecność dwóch atomów wodoru (donory wiązań wodorowych) i dwóch wolnych par elektronowych na atomie tlenu (akceptor 2 wiązań wodorowych) w cząsteczce H_2O. Woda jest najszerzej stosowanym rozpuszczalnikiem, najbardziej rozpowszechnionym związkiem chemicznym i podstawowym elementem organizmów żywych.

 Kolejnymi ważnymi tlenkami niemetali są tlenki węgla. Tlenek węgla(II), CO, jest bezbarwnym, bezwonnym, toksycznym gazem, który powstaje jako produkt niecałkowitego spalania substancji zawierających węgiel. Tlenek węgla(IV), CO_2 (dwutlenek węgla) również jest bezbarwnym i bezwonnym gazem, nie jest tak toksyczny jak CO. Powstaje w wyniku całkowitego spalania węgla i substancji zawierających węgiel w tlenie; jest bezwodnikiem słabego kwasu – kwasu węglowego(IV), H_2CO_3. Dwutlenek węgla jest jednym z najważniejszych gazów powodujących tzw. efekt cieplarniany – zatrzymywanie promieniowania podczerwonego emitowanego przez planetę w atmosferze, powodujące wzrost temperatury przy powierzchni planety. Ze względu na efekt cieplarniany, emisja dwutlenku węgla przez przemysł poszczególnych krajów regulowana jest umowami międzynarodowymi, m. in. Protokołem z Kioto.

Tlenki metali- wzory, właściwości

Tlenki metali mogą mieć budowę jonową lub kowalencyjną, zależnie od rodzaju metalu i stopniu utlenienia. Tlenki metali alkalicznych i ziem alkalicznych (I i II grupa układu okresowego) są jonowe i mają charakter zasadowy. Reagują z wodą (tlenki metali alkalicznych – gwałtownie), tworząc odpowiednie wodorotlenki, według reakcji (2) dla grupy I i (3) dla grupy II.

Me_2O + H_2O  \rightarrow  2MeOH (2)

MeO + H_2O  \rightarrow Me(OH)_2  (3)

Tlenki metali przejściowych mają charakter mniej zasadowy, zasadowość tlenków maleje wraz ze wzrostem stopnia utlenienia metalu. Tlenki metali przejściowych na wysokich stopniach utlenienia mogą mieć charakter słabo kwasowy. Na przykład, Mn_2O_7, tlenek manganu(VII) jest bezwodnikiem kwasu nadmanganowego (HMnO_4), którego solą jest nadmanganian potasu, KMnO_4. Podobnie – tlenek chromu(VII) i tetra tlenek osmu(VIII) są bezwodnikami odpowiadających im kwasów.

Metale przejściowe często tworzą tlenki niestechiometryczne, których skład chemiczny nie jest określony prostymi całkowitymi proporcjami i może zmieniać się w pewnych  wąskich granicach. Z tlenkami niestechiometrycznymi możemy mieć do czynienia, kiedy struktura tlenku jest jonowa, a metal może przyjmować inne stopnie utlenienia niż ten zakładany dla danego tlenku. Przykładami tlenków niestechiometrycznych są tlenek żelaza(II), czy tlenek niklu(III).

Polecamy również:

  • Nadtlenki – wzory, właściwości

    Nadtlenki to związki chemiczne, w których tlen występuje na –I stopniu utlenienia, tworząc fragment nadtlenkowy, X-O-O-Y. Najczęściej, podstawniki X i Y są takie same, jednak możliwe są też nadtlenki asymetryczne, w których grupy X i Y są różne. Najprostszym przykładem nadtlenków... Więcej »

Komentarze (0)
Wynik działania 3 + 4 =
Ostatnio komentowane
w
ldwjnd • 2021-07-27 09:06:46
żoną Jaroslawa Iwaszkiewicza była pisarka i tłumaczka Anna Iwaszkiewiczowa z domu Lilp...
Iwona • 2021-07-19 18:40:47
"Oda do radości" to utwór Beethovena. Schiller napisał "Do Radości".
Germanista • 2021-07-10 02:59:47
Zgromadzenie Narodowe (Konwent) nie było "rządem rewolucyjnym", a parlamentem.
Andrzej • 2021-07-06 08:15:34
Czy naprawdę nie dało się tego bardziej spłycić? Gdzie jest drugi syn? Ten który p...
Andrzej Koraben • 2021-06-30 11:34:39