Tlenki

Z Wikipedii

Tlenki - nieorganiczne związki chemiczne, zbudowane z tlenu i dowolnego pierwiastka chemicznego. Powstają w wyniku reakcji pierwiastków z tlenem (→ utlenianie, spalanie) oraz rozkładu związków zawierających tlen lub rozkładu związków pod wpływem tlenu. Najbardziej rozpowszechnionymi tlenkami są: woda (H₂O), krzemionka (SiO₂ → piasek), dwutlenek węgla (CO₂).

W chemii organicznej tlenkami nazywa się zwyczajowo epitlenki, czyli związki, w których sąsiadujące atomy węgla oprócz wiązania węgiel-węgiel połączone są też mostkiem tlenowym tworząc pierścień trójczłonowy. Najprostszym związkiem tego typu jest tlenek etylenu.

W dalszej części artykułu omówione są tlenki nieorganiczne.

Spis treści 1 Właściwości tlenków 1.1 Właściwości fizyczne 1.2 Właściwości chemiczne 2 Nazewnictwo tlenków 3 Otrzymywanie tlenków 4 Kwasowo-zasadowy charakter tlenków nieorganicznych 5 Podtlenki, nadtlenki i ponadtlenki 6 Tlenki w przyrodzie 7 Ważniejsze tlenki nieorganiczne 8 Zobacz też

[edytuj] Właściwości tlenków

[edytuj] Właściwości fizyczne

Tlenki mają bardzo różne własności fizyczne, które zależą od pierwiastka łączącego z tlenem: od substancji stałych o bardzo wysokich temperaturach topnienia (np. tlenek wolframu), przez ciecze (woda), po gazy (np. podtlenek azotu). Większość tlenków metali ma podobny, biały bądź szary kolor bez połysku, jednak znanych jest też wiele tlenków barwnych, np. czarny tlenek żelaza(II), czerwono-brązowy tlenek żelaza(III) (→ rdza), jaskrawoczerwony lub żółty tlenek rtęci(II), zielony tlenek chromu(III) i in.

Zmiana zabarwienia tlenku wraz ze zmianą wartościowości

Tlenek ołowiu(II)	Tlenek ołowiu(IV)	Tlenek ołowiu(II i IV)

[edytuj] Właściwości chemiczne

Tlen w tlenkach zawsze występuje na minus drugim stopniu utleniania (-II). Mają one bardzo różne własności chemiczne w zależności od elektroujemności i stopnia utlenienia pierwiastka, z którym tlen tworzy wiązanie.

• właściwości kwasowo-zasadowe
  • zasadowe: tlenki metali I i II grupy układu okresowego
  • kwasowe: tlenki niemetali
  • amfoteryczne: głównie tlenki grup przejściowych i tlenki metali.
  • obojętne: jest ich kilka: NO, CO, H₂O i inne oraz gazów szlachetnych
• właściwości redukująco-utleniające:
  • utleniacze: tlenki łatwo oddające tlen, np. tlenek rtęci(II)
  • reduktory: tlenki łatwo utleniające się, np. tlenek węgla(II)
• reaktywność chemiczna
  • tlenki reaktywne, np. tlenki metali I grupy układu okresowego, tlenki azotowców i chlorowców
  • tlenki mało aktywne chemicznie, np. dwutlenek krzemu

Jeżeli metal przejściowy tworzy tlenki na różnych stopniach utlenienia (np. mangan), właściwości kwasowe tlenku rosną wraz ze wzrostem stopnia utlenienia. Tlenek manganu może występować jako: MnO, MnO₂ lub Mn₂O₇.

MnO tworzy zasadę:

MnO + H₂O → Mn(OH)₂

MnO₂ jest amfoteryczny i nie reaguje z wodą, lecz z mocnymi kwasami i mocnymi zasadami.

MnO₂ + 4KOH + 2H₂O → K₄[Mn(OH)₈]

MnO₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + H₂O

MnO₂ + H₂O → Nie zachodzi

Mn₂O₇ tworzy kwas:

2Mn₂O₇ + H₂O → 2HMnO₄

[edytuj] Nazewnictwo tlenków

IUPAC zaleca stosowanie systemu Stocka. Aby nadać tlenkowi nazwę przy użyciu tego systemu używamy słowa tlenek oraz podajemy nazwę pierwiastka tworzącego dany tlenek. Dla pierwiastka, który w wiązaniu z tlenem przyjmuje tylko jedną wartościowość nie podaje się jej, lecz gdy istnieją różne wartościowości pierwiastka, w jego tlenkach należy napisać ją w nawiasie. Np.:

K₂O - tlenek potasu

CaO - tlenek wapnia

Sc₂O₃ - tlenek skandu

CO - tlenek węgla(II)

CO₂ - tlenek węgla(IV)

MnO₂ - tlenek manganu(IV)

Wyjątkiem są związki fluoru z tlenem, które są fluorkami (a nie tlenkami) ze względu na wyższą elektroujemność fluoru w stosunku do tlenu. Stąd związek OF₂ to difluorek tlenu (a nie tlenek fluoru F₂O).

Wartościowość atomu, z którym łączy się tlen	Stosunek ilości atomu do tlenu	Przykłady
-I	1:2	OF2 (tylko)
I	2:1	Li2O, Ag2O
II	1:1	CaO, MnO
III	2:3	Sr2O3, Al2O3
IV	1:2	CO2, TiO2
V	2:5	N2O5, V2O5
VI	1:3	CrO3, SO3
VII	2:7	Mn2O7, Cl2O7
VIII	1:4	OsO4 RuO4
Tlenki mieszane	różnie	Fe3O4 = FeO · Fe2O3 Mn3O4 = MnO · Mn2O3

[edytuj] Otrzymywanie tlenków

1. Bezpośrednia synteza z pierwiastków - tym sposobem można otrzymać najwięcej tlenków.

2Ba + O₂ → 2BaO

S + O₂ → SO₂

Prawie niemożliwe jest otrzymanie tlenków fluorowców poprzez ich spalanie. Jeżeli dany pierwiastek posiada różne tlenki, to zazwyczaj utlenia się do tlenku o niższej wartościowości. Natomiast podczas spalania metali alkalicznych nie otrzymuje się tlenków, lecz nadtlenki, a podczas spalania w czystym tlenie (poza litem) ponadtlenki. W warunkach labolatoryjnych można otrzymać podczas spalania cięższych metali alkaicznych w ozonie ozonki.

2. Utlenianie metali w reakcji aluminotermii:

3Fe₃O₄ + 8Al → 4Al₂O₃ + 9Fe

Cr₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Cr

3. Utlenianie niższych tlenków

2CO + O₂ → 2CO₂

4FeO + 3O₂ → 2Fe₂O₃

4. Redukcja wyższych tlenków:

MnO₂ + H₂ → MnO + H₂O

Fe₂O₃ + C → 2FeO + CO

5. Redukcja lub rozkład nadtlenków i ponadtlenków

Na₂O₂ + Na → 2Na₂O

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

6. Rozkład (analiza), czyli dysproporcjonowanie tlenków:

4MnO₂ → 2Mn₂O₃ + O₂

N₂O₃ → NO + NO₂

7. Rozkład soli nietrwałych kwasów tlenowych:

CaCO₃ → CaO + CO₂

Na₂SO₃ → Na₂O + SO₂

8. Rozkład niektórych wodorotlenków:

2Al(OH)₃ → Al₂O₃ + 3H₂O

Cu(OH)₂ → CuO + H₂O

9. Rozkład kwasów nietrwałych:

H₂CO₃ → CO₂↑ + H₂O

H₂SO₃ → SO₂↑ + H₂O

10. Reakcja kwasu utleniającego:

3C + 4HNO₃ → 3CO₂ + 4NO + 2H₂O

W niektórych przypadkach w celu otrzymania pożądanego tlenku konieczne jest użycie katalizatora np:

2SO₂ + O₂ —[katalizator V₂O₅]→ 2SO₃

Bądź utrzymanie specjalnych warunków otoczenia takich jak ciśnienie, bądź tepmeratura.

[edytuj] Kwasowo-zasadowy charakter tlenków nieorganicznych

Reakcje tlenków z wodą, kwasem i zasadą

Charakterystyka	Tlenki kwasowe		Tlenki zasadowe		Tlenki amfoteryczne Al2O3, ZnO	Tlenki obojętne CO , NO
	Tlenki kwasowe np. CO2, SO3	Tlenki o charakterze kwasowym SiO2	Tlenki zasadowe K2O, CaO	Tlenki o charakterze zasadowym MgO MnO
Reakcja z wodą	tak (1)	nie	tak (2)	nie	nie	nie
Reakcja z kwasem	nie		tak (3)		tylko z kwasem mocnym (4)	nie
Reakcja z zasadą	tak (5)		nie		tylko z mocną zasadą (6)	nie

Najbardziej znaną reakcją chemiczną tlenków jest reakcja z wodą, w czasie której powstają kwasy i zasady.

(1) Tlenki większości niemetali w reakcji z wodą tworzą kwasy:

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

(2) Tlenki metali alkalicznych i ziem alkalicznych (czyli litowce i berylowce bez berylu i magnezu) w reakcji z wodą tworzą zasady:

Na₂O + H₂O → 2NaOH

CaO + H₂O → Ca(OH)₂

(5) Tlenki kwasowe reagują z zasadami:

Cl₂O₇ + 2NaOH → 2NaClO₄ + H₂O

CO₂ + 2LiOH → Li₂CO₃ + H₂O

(3) Tlenki zasadowe reagują z kwasami:

CaO + 2HCN → Ca(CN)₂ + H₂O

K₂O + HNO₂ → KNO₂ + H₂O

Tlenki amfoteryczne to takie, które posiadają własności kwasowe lub zasadowe w zależności od środowiska, w którym się znajdują.

(4) Tlenek glinu bądź tlenek cynku reaguje z kwasami mocnymi:

Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

ZnO + 2HMnO₄ → Zn(MnO₄)₂ + H₂O

(6) oraz z mocnymi zasadami:

Al₂O₃ + 6NaOH + 3H₂O → 2Na₃[Al(OH)₆]

ZnO + Sr(OH)₂ + H₂O → Sr[Zn(OH)₄]

Należy pamiętać, że reakcje otrzymywania tlenków (powyżej),
reakcji z wodą, kwasem lub zasadą mogą nie mieć nic wspólnego z rzeczywistością. 
Większość z wypisanych reakcji jest najczęścij nieekonomiczna, zbyt niebezpieczna,
lub po prostu produkt reakcji zbyt szybko ulega rozkładowi, aby ją wykonać.

[edytuj] Podtlenki, nadtlenki i ponadtlenki

Innym podziałem tlenków jest fakt występowania lub nie wiązań chemicznych tlen-tlen i inny pierwiastek - inny pierwiastek.

• podtlenek - to zwykle tlenek, w którym występują wiązanie inny pierwiastek - inny pierwiastek np. N₂O
• nadtlenek - to tlenek, w którym występują mostki tlenowe o wiązaniu tlen-tlen np. H₂O₂, Li₂O₂
• ponadtlenek - tlenek, w którym występuje rodnik np. KO₂

Te rodzaje połączeń z tlenem są nietrwałe, a przy rozkładzie wydzielają tlen i energię.

[edytuj] Tlenki w przyrodzie

Najbardziej rozpowszechnionym i znanym tlenkiem na Ziemi jest woda, krzemionka, tlenek węgla(IV).

[edytuj] Ważniejsze tlenki nieorganiczne

Do najbardziej znanych tlenków zaliczyć można:

• H₂O - tlenek wodoru, czyli woda
• N₂O - czyli podtlenek azotu znany jako gaz rozweselający
• SO₂ - czyli dwutlenek siarki (nazwa systematyczna: tlenek siarki(IV)) - obecny w spalinach przemysłowych, tworzy z wodą tzw. kwaśne deszcze,
• CO - tlenek węgla (nazwa systematyczna: tlenek węgla(II)) - toksyczny gaz obecny w spalinach, składnik gazu świetlnego
• CO₂ - dwutlenek węgla (nazwa systematyczna: tlenek węgla(IV)) - obecny w tzw. wodzie gazowanej oraz w wielu wyziewach kominowych, spalinach; gaz cieplarniany
• MgO - tlenek magnezu - czyli inaczej magnezja palona
• CaO - tlenek wapnia - czyli inaczej wapno palone
• Fe₃O₄ - magnetyt
• TiO₂ - czyli dwutlenek tytanu, składnik bieli tytanowej
• SiO₂ - krzemionka
• Cr₂O₃ - tlenek chromu(III), czyli zieleń chromowa
• CrO₃ - tlenek chromu(VI)- silnie toksyczny utleniacz

[edytuj] Zobacz też

• Nomenklatura tlenków
• epitlenki - organiczne związki chemiczne, w których tlen połączony jest z dwoma sąsiednimi atomami węgla tworząc pierścień trójczłonowy

Gej z orędzia chce się spotkać z Lechem Kaczyńskim

Brendan Fay, gej wykorzystany przez prezydenta w marcowym orędziu o ratyfikacji Traktatu Lizbońskiego, ubiega się o wizytę u Lecha Kaczyńskiego - pisze "Newsweek" na stronie internetowej.

''Fakty'' TVN bardziej popularne od ''Wiadomości'' TVP

Udział "Faktów" w grupie 4+ wyniósł w listopadzie br. 30,41 procent, jako jedyne w rankingu zanotowały wzrost udziału w rynku w stosunku do listopada 2007 roku. W tym samym miesiącu "Wiadomości" włączyło 30,17 proc. telewidzów.

Kownacki: Złożono zażalenie ws. nazwania prezydenta chamem

Szef Kancelarii Prezydenta Piotr Kownacki powiedział, że zostało już złożone zażalenie na umorzenie przez prokuraturę śledztwa dotyczącego wypowiedzi posła PO Janusza Palikota, który powiedział, że uważa prezydenta Lecha Kaczyńskiego "za chama".

Bierze stypendium z 14 (!) kierunków studiów

Olsztyńska uczelnia ma w swoich szeregach żaka, który studiuje na... czternastu kierunkach. Luka w prawie sprawia, że na każdym z nich może pobierać stypendium dla osób niepełnosprawnych. Dzięki temu od początku 2008 roku zdążył dostać już ponad 10 tys. zł.

Kraków: Obława na włamywaczy, którzy potrącili policjanta

W Krakowie trwa obława na włamywaczy, którzy uciekając potrącili samochodem policjanta, który doznał niegroźnych obrażeń.

Roman Polański ma szansę na oczyszczenie z zarzutów o gwałt?

Prawnicy Romana Polańskiego zwrócili się do do sądu w Los Angeles o oddalenie zarzutu stosunku seksualnego z 13- letnią dziewczynką. Profesor Piotr Kruszyński uważa, że naruszenie procedur przez amerykańskiego sędziego może być podstawą oczyszczenia Polańskiego z zarzutów sprzed 30 lat. Prawnik podkreśla jednak, że dowiedzenie tego może być trudne.

Artyści i biznesmeni przemycają narkotyki. Kryzys na rynku

Policja jest w ostatnim czasie zbyt skuteczna w rozbijaniu gangów narkotykowych. Doszło do tego, że na rynku brakuje towaru. Powstały więc spółdzielnie osób często jeżdżących zagranicę. Każdy z wojażu przywozi dla siebie i znajomych narkotyki. Policja ma już namierzone takie spółdzielnie szczególnie popularne wśród biznesmenów i artystów estradowych - donosi ”Polityka”.

Burzliwa debata w Sejmie ws. odwołania marszałka Komorowskiego

Brak szacunku do głowy państwa, prorosyjskość, brak poczucia solidarności narodowej, związki z WSI, mentorsko-rezonerska tendencja - to tylko niektóre z cech, jakie Jarosław Kaczyński przypisał Bronisławowi Komorowskiemu przedstawiając w imieniu PiS-u wniosek o jego odwołanie. Komorowski odpowiada, że tego typu "insynuacje to potwarz i podłość". - Czy można mówić tak superpodle? - pytał Komorowski.

Premier: Wetujący prezydent podejmuje się misji samobójczej

Premier Donald Tusk powiedział, że prezydent, który korzysta z prawa weta "zbyt często" podejmuje się "misji samobójczej w jakimś sensie". Bo - jak podkreślił szef rządu - Polacy nie akceptują polityki polegającej na przeszkadzaniu czy blokowaniu.

Chlebowski: Emerytury przejściowe dla nauczycieli do 2020 roku

PO i PSL porozumiały się w sprawie przejściowych emerytur dla nauczycieli - powiedział po środowym spotkaniu z ludowcami szef klubu PO Zbigniew Chlebowski. Koalicjanci chcą, aby emerytury przejściowe obowiązywały do 2020 roku, koszt dla budżetu szacują na 4 miliardy złotych.