Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu szkolnictwo.pl

1. Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą być wykorzystywane przez jego Użytkowników wyłącznie w zakresie własnego użytku osobistego oraz do użytku w szkołach podczas zajęć dydaktycznych. Kopiowanie, wprowadzanie zmian, przesyłanie, publiczne odtwarzanie i wszelkie wykorzystywanie tych treści do celów komercyjnych jest niedozwolone. Plik można dowolnie modernizować na potrzeby własne oraz do wykorzystania w szkołach podczas zajęć dydaktycznych.

2. Tlenki proste

3. Pojęcie tlenku • Podział tlenków ze względu na charakter chemiczny • Położenie pierwiastka w układzie okresowym a charakter tlenku • Typy wiązań chemicznych w cząsteczkach tlenków • Sposoby otrzymywania tlenków • Nazewnictwo • Tlenki zasadowe • Tlenki kwasowe • Tlenki amfoteryczne • Tlenki obojętne • Podział tlenków ze względu na zdolność do reakcji z wodą • Przykłady zachowań tlenków wobec innych związków • Tlenki metali grup pobocznych • Nadtlenki, podtlenki i ponadtlenki • Zastosowanie tlenków

4. Tlenkiem nazywamy związek chemiczny, w którym tlen połączony jest z innym pierwiastkiem. Wzór ogólny: XnOm Gdzie: n,m oznaczają indeksy stechiometryczne Tlen posiada większą elektroujemność niż pierwiastki z którymi się łączy ( wyjątek stanowi tlenek fluoru ).

5. Podział tlenków ze względu na ich charakter chemiczny.

6. Granicę między metalami a niemetalami w układzie okresowym można zaznaczyć w następujący sposób: Położenie pierwiastka w układzie okresowym a charakter tlenku.

7. Kwasowo zasadowe własności tlenkówpierwiastków grup głównych układu okresowego

8. Typy wiązań chemicznych w cząsteczkach tlenków. Wiązania między atomem metalu a atomem tlenu ma charakter jonowy. Metale I i II grupy mają elektroujemność w zakresie od 0.7 (frans) do 1,5 (beryl). Elektroujemność tlenu wynosi 3,5 a to oznacza, że w tych związkach mamy do czynienia z wiązaniem jonowym. Tlenki pozostałych metali mają wiązanie, które należy formalnie uważać za wiązanie kowalencyjne. Prawda jest jednak taka, że w dość znacznym stopniu przypomina ono wiązanie jonowe. Wraz z przejściem od metali lekkich przez metale ciężkie do półmetali i niemetali jonowy charakter ich tlenków zanika na korzyść charakteru kowalencyjnego.

9. Otrzymywanie tlenków • Utlenianie (spalanie) pierwiastków:C + O2 → CO24Na + O2 → 2Na2O • Utlenianie niższych tlenków do wyższych tlenków:2SO2 + O2 → 2SO3 • Odtlenianie (redukcja) wyższych tlenków do niższych tlenków:Fe2O3 + C → 2FeO + CO • Rozkład tlenków: N2O3 → NO + NO2 • Rozkład nietrwałych soli:CaCO3→ CaO + CO2 • Rozkład wodorotlenków:Cu(OH)2 → CuO + H2O • Działanie silnych kwasów na sole kwasów słabych:MgSO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + SO2

10. Nazewnictwo Obecnie stosuje się dwa systemy nazewnictwa tlenków, przy czym pierwszy jest nazewnictwem systematycznym i zalecanym, natomiast drugi bardziej zwyczajowy, ale mimo to dozwolony. A.System Stocka Nazwy tlenków tworzy się przez podanie w nazwie tlenku słowa „tlenek”, a w następnej kolejności nazwy pierwiastka z podaną w nawiasie wartościowością. Jeśli pierwiastek we wszystkich związkach wykazuje jedną wartościowość, wówczas nie ma konieczności jej podawania. N2O5 – tlenek azotu (V); Al2O3 – tlenek glinu; CO2 – tlenek węgla (IV) B. System przedrostków System ten opiera się na zapisie wzoru chemicznego danego związku, a dokładniej na indeksach stechiometrycznych. Jeżeli w danej cząsteczce występują dwa takie same atomu przed nazwą należy dodać przedrostek dwu- lub di- , jeżeli trzy - trój- lub tri- itd. Dla pojedynczo występujących atomów w cząsteczce nie dodaje się przedrostków.

11. Tlenki zasadowe Są zwykle ciałami stałymi o dość dużej gęstości i wysokich temperaturach topnienia. W wodzie się nie rozpuszczają. Jedynie tlenki litowców (IA) i berylowców (IIA) reagują chemicznie z wodą dając wodorotlenki. Większość tlenków metali ma wiązanie jonowe, a ich sieć krystaliczna zawiera kationy metali i aniony O2-. W stanie stopionym przewodzą prąd elektryczny. Tlenki metali ciężkich są barwne. Tlenki zasadowe wchodzą w reakcje z kwasami, natomiast są odporne na działanie zasad. Do tlenków zasadowych można zaliczyć: wszystkie tlenki litowców (Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, Cs2O), tlenki berylowców z wyjątkiem tlenku berylu (MgO, CaO, SrO, BaO) oraz niektóre tlenki metali bloku d (m.in. CrO, MnO, HgO, CoO).

12. Tlenkikwasowe Tlenki kwasowe reagują z wodą dając kwasy oraz z zasadami, zobojętniając je. Są to najczęściej gazy (CO2,N2O5,SO3), ciecze (Cl2O7) lub rzadziej ciała stałe (SiO2,P4O10). Tlenkami kwasowymi jest przeważająca większość tlenków niemetali. (SO2,SO3,CO2,N2O5,P4O10,SiO2), większość tlenków półmetali i niektóre wyższe tlenki metali. Właściwością chemiczną tlenków kwasowych i zasadowych jest to, że reagują one pomiędzy sobą, dając sól. Przykładowo w reakcji kwasowego tlenku węgla (IV) z zasadowym tlenkiem wapnia powstaje sól – węglan wapnia (CaO + CO2 → CaCO3).

13. Tlenki amfoteryczne Reagują zarówno z mocnymi kwasami jak i z mocnymi zasadami. W wyniku reakcji tlenku o charakterze amfoterycznym z kwasem powstaje sól, natomiast w wyniku reakcji z zasadą tworzy się związek koordynacyjny o charakterze soli. Tlenki amfoteryczne nie są rozpuszczalne w wodzie i łatwo wytrącają się z roztworów wodnych w postaci osadów. Tlenki amfoteryczne są tlenkami pierwiastków o stosunkowo wysokiej elektroujemności (1,5 – 2), np.: Al2O3,PbO, ZnO, Cr2O3, Fe2O3, CuO, Cu2O, Ag2O Najważniejsze amfotery to związki następujących pierwiastków: Be(II), Al(III), V(IV), V(V), Cr(III), Mn(IV), Fe(II), Fe(III), Co(II), Cu(I), Cu(II), Zn(II), Ga(III), Ge(IV), As(III), Zr(IV), Nb(V), Pd(IV), Ag(I), Cd(II), In(III), Sn(II), Sn(IV), Sb(III), Sb(V), Te(IV), Hf(IV), Ta(V), Re(IV), Ir(III), Pt(IV), Au(III), Pb(II), Pb(IV), Ce(IV), U(VI).

14. Tlenki obojętne Tlenki obojętne to tlenki, które nie wchodzą w reakcje ani z kwasami, ani z zasadami. Nie tworzą soli, nie są bezwodnikami ani kwasowymi, ani zasadowymi. Zazwyczaj tlenki te nie rozpuszczają się w wodzie, a jeżeli nawet, to tylko w sposób fizyczny. Nie reagują z wodą. Do grupy tej należą tlenki pierwiastków chemicznych o wyraźnie zaznaczonych własnościach niemetali na II stopniu utlenienia. (CO, NO, SiO)

15. Przykłady zachowań tlenków wobec innych związków.

16. Tlenki metali grup pobocznych W grupach pobocznych oraz w szeregu lantanowców i aktynowców znajdują się wyłącznie metale o dużej gęstości. Ich właściwości są bardzo zróżnicowane, jednak wszystkie tworzą tlenki ( zwykle kilka o różnej wartościowości metalu). Tlenki nie reagują z wodą i nie rozpuszczają się. W przypadku metali wykazujących wiele stopni utlenienia, w miarę wzrostu stopnia utlenienia, charakter tlenku metalu zmienia się z zasadowego przez amfoteryczny do kwasowego. Np. CrO – zasadowy, Cr2O3 – amfoteryczny, CrO3 - kwasowy

17. NADTLENKI: Związki niektórych pierwiastków z grup 1, 2 i 12 układu okresowego z grupą dwu atomów tlenu bezpośrednio związanych ze sobą. W nadtlenkach tlen formalnie występuje na -1 stopniu utlenienia. Charakterystyczną cechą nadtlenków jest wiązanie pomiędzy atomami tlenu —O—O— Najbardziej znanym nadtlenkiem jest nadtlenek wodoru H2O2. Nadtlenki otrzymuje się przede wszystkim: Poprzez ogrzewanie danego pierwiastka grupy 1 lub 2 w powietrzu. 2K +O2 → K2O2 W reakcji soli danego metalu z nadtlenkiem wodoru w środowisku zasadowym. CdSO4 + H2O2 + 2NH4OH → CdO2 + (NH4)2SO4 + 2H2O

18. PONADTLENKI: Związki litowców, zawierające jony metali i jon ponadtlenkowy O-2. Otrzymywane są w reakcji pierwiastków grupy 1 z tlenem pod zwiększonym ciśnieniem. K +O2 → KO2 PODTLENKI: W starej nomenklaturze chemicznej nazwy tych związków tlenu z innymi pierwiastkami, w których występują one na najniższym stopniu utlenienia. Atomy pierwiastka łączą się ze sobą a dopiero do nich przyłączony jest tlen • Podtlenek azotu N2O (tlenek azotu(I)). Można go otrzymać przez termiczny rozkład azotanu amonu. • Podtlenek chloru Cl2O(ditlenektrichloru). Otrzymywany jest przez działanie zimnym chlorem na tlenek rtęci(II).

19. Podział tlenków ze względu na zdolność reakcji z wodą

21. Bibliografia • „Szkolny poradnik chemiczny” – Dobkowska, Pazdro • Plan wynikowy z rozkładem materiału –wyd.Operon • „Chemia 1. Chemia ogólna i nieorganiczna. Zakres rozszerzony podstawowy. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego” Hejwowska, Marcinkowski wyd. Operon • http://www.wikipedia.pl • http://www.chemiawlo.pl/