PODSTAWOWE TLENKI: TWORZENIE, NAZEWNICTWO, WŁAŚCIWOŚCI - CHEMIA - 2026

Te tlenki zasadowe są te utworzone przez związek kationu metalu o dianionu tlenu (O ² ); zwykle reagują z wodą tworząc zasady lub z kwasami tworząc sole. Ze względu na silną elektroujemność tlen może tworzyć stabilne wiązania chemiczne z prawie wszystkimi pierwiastkami, w wyniku czego powstają różne typy związków.

Jednym z najpowszechniejszych związków, które może tworzyć dianion tlenu, jest tlenek. Tlenki to związki chemiczne, które zawierają co najmniej jeden atom tlenu wraz z innym pierwiastkiem w swoim wzorze; Mogą być wytwarzane z metali lub niemetali oraz w trzech stanach skupienia materii (ciało stałe, ciecz i gaz).

Z tego powodu mają dużą liczbę swoistych właściwości, które mogą się różnić, nawet między dwoma tlenkami utworzonymi z tego samego metalu i tlenu (takimi jak tlenek żelaza (II) i tlenek żelaza (III) lub odpowiednio żelazawy i żelazowy). Kiedy tlen łączy się z metalem, tworząc tlenek metalu, mówi się, że utworzył się tlenek zasadowy.

Dzieje się tak, ponieważ tworzą podstawę rozpuszczając się w wodzie lub reagują jako zasady w pewnych procesach. Przykładem tego jest sytuacja, gdy związki takie jak CaO i Na ₂ O reagują z wodą i tworzą wodorotlenki, odpowiednio, Ca (OH) ₂ i 2NaOH.

Tlenki zasadowe mają zwykle charakter jonowy, stając się bardziej kowalencyjnymi, gdy mówimy o pierwiastkach po prawej stronie układu okresowego. Istnieją również tlenki kwasowe (powstałe z niemetali) i tlenki amfoteryczne (powstające z pierwiastków amfoterycznych).

Trening

Metale alkaliczne i ziem alkalicznych tworzą z tlenu trzy różne typy związków binarnych. Oprócz tlenków mogą również występować nadtlenki (które zawierają jony nadtlenkowe O ₂ ^2- ) i ponadtlenki (które zawierają jony ponadtlenkowe O ₂ ^- ).

Wszystkie tlenki, które powstają z metali alkalicznych, można wytworzyć przez ogrzewanie odpowiedniego azotanu metalu wraz z jego pierwiastkowym metalem, tak jak pokazano poniżej, gdzie litera M oznacza metal:

2MNO ₃ + 10M + Ciepło → 6M ₂ O + N ₂

Z drugiej strony, aby wytworzyć zasadowe tlenki z metali ziem alkalicznych, ich odpowiednie węglany są podgrzewane, jak w następującej reakcji:

OLS ₃ + Ciepło → MO + CO ₂

Powstawanie zasadowych tlenków może również zachodzić w wyniku traktowania tlenem, jak w przypadku siarczków:

2MS + 3O ₂ + Ciepło → 2MO + 2SO ₂

Wreszcie może nastąpić poprzez utlenianie niektórych metali kwasem azotowym, jak ma to miejsce w następujących reakcjach:

2Cu + 8HNO ₃ + Ciepło → 2CuO + 8NO ₂ + 4H ₂ O + O ₂

Sn + 4HNO ₃ + Ciepło → SnO ₂ + 4NO ₂ + 2H ₂ O

Nomenklatura

Nomenklatura tlenków zasadowych różni się w zależności od ich stechiometrii i możliwych stopni utlenienia, jakie ma dany pierwiastek metaliczny.

Można tu użyć ogólnego wzoru, który oznacza metal + tlen, ale istnieje również nomenklatura stechiometryczna (lub stara nomenklatura zapasów), w której związki są nazywane poprzez umieszczenie słowa „tlenek”, po którym następuje nazwa metalu i jego stopień utlenienia cyframi rzymskimi.

Jeśli chodzi o systematyczną nomenklaturę z przedrostkami, to ogólne zasady są używane ze słowem „tlenek”, ale przedrostki są dodawane do każdego pierwiastka z liczbą atomów we wzorze, tak jak w przypadku „trójtlenku żelaza” .

W tradycyjnej nomenklaturze przyrostki „–oso” i „–ico” są używane do identyfikacji towarzyszących im metali o niższej lub wyższej wartościowości w tlenku, oprócz tego, że tlenki zasadowe są znane jako „bezwodniki zasadowe” ze względu na ich zdolność do tworzenia zasadowe wodorotlenki po dodaniu do nich wody.

Ponadto w tej nomenklaturze stosowane są reguły, więc gdy metal ma stopnie utlenienia do +3, to jest nazywane zgodnie z regułami tlenków, a gdy ma stany utlenienia większe lub równe +4, nazywa się go zasady bezwodników.

Podsumowanie zasad nazewnictwa podstawowych tlenków

Zawsze należy obserwować stany utlenienia (lub wartościowość) każdego pierwiastka. Zasady te podsumowano poniżej:

1- Gdy pierwiastek ma jeden stopień utlenienia, jak na przykład w przypadku aluminium (Al ₂ O ₃ ), tlenek nosi nazwę:

Tradycyjna nomenklatura

Tlenek glinu.

Systematyka z przedrostkami

Według ilości atomów, które ma każdy pierwiastek; czyli trójtlenek dialuminu.

Systematyka z cyframi rzymskimi

Tlenek glinu, dla którego nie jest zapisywany stan utlenienia, ponieważ ma tylko jeden.

2- Gdy pierwiastek ma dwa stopnie utlenienia, na przykład w przypadku ołowiu (+2 i +4, które dają odpowiednio tlenki PbO i PbO ₂ ), nazywa się go:

Tradycyjna nomenklatura

Przyrostki „niedźwiedź” i „ico” odpowiednio dla moll i dur. Na przykład: tlenek ołowiu dla PbO i tlenek ołowiu dla PbO ₂ .

Systematyczne nazewnictwo z przedrostkami

Tlenek ołowiu i dwutlenek ołowiu.

Systematyczne nazewnictwo z cyframi rzymskimi

Tlenek ołowiu (II) i tlenek ołowiu (IV).

3- Gdy pierwiastek ma więcej niż dwa (do czterech) stopni utlenienia, nazywa się go:

Tradycyjna nomenklatura

Gdy element ma trzy wartościowości, przedrostek „hipo-” i przyrostek „–oso” są dodawane do najmniejszej wartościowości, jak na przykład podfosfor; przyrostek „–oso” dodaje się do wartościowości pośredniej, jak w przypadku tlenku fosforu; i na koniec, do większej wartościowości dodaje się „–ico”, jak w przypadku tlenku fosforu.

Gdy pierwiastek ma cztery wartościowości, tak jak w przypadku chloru, poprzednią procedurę stosuje się dla najniższej i dwóch kolejnych, ale do tlenku o najwyższym stopniu utlenienia dodaje się przedrostek „per-” i przyrostek „–ico”. . Skutkuje to (na przykład) nadchlorowym tlenkiem dla +7 stopnia utlenienia tego pierwiastka.

W przypadku systemów z przedrostkiem lub cyframi rzymskimi reguły, które zastosowano dla trzech stopni utlenienia, są powtarzane, pozostając niezmienione.

Nieruchomości

- Występują w naturze jako krystaliczne ciała stałe.

- Zasadowe tlenki mają tendencję do przyjmowania struktur polimerowych, w przeciwieństwie do innych tlenków, które tworzą cząsteczki.

- Ze względu na znaczną wytrzymałość wiązań MO i polimeryczną strukturę tych związków, zasadowe tlenki są zwykle nierozpuszczalne, ale mogą być atakowane przez kwasy i zasady.

- Wiele podstawowych tlenków to związki niestechiometryczne.

- Wiązania tych związków przestają być jonowe i stają się kowalencyjne wraz z postępem w okresie w układzie okresowym.

- Kwasowość tlenku wzrasta, gdy przechodzi przez grupę w układzie okresowym.

- Zwiększa również kwasowość tlenku przy wyższych stopniach utlenienia.

- Tlenki zasadowe można zredukować różnymi odczynnikami, ale inne można nawet zredukować przez zwykłe ogrzewanie (rozkład termiczny) lub reakcję elektrolizy.

- Większość naprawdę podstawowych (nie amfoterycznych) tlenków znajduje się po lewej stronie układu okresowego.

- Większość skorupy ziemskiej składa się ze stałych tlenków metali.

- Utlenianie jest jedną ze ścieżek prowadzących do korozji materiału metalicznego.

Przykłady

Tlenek żelaza

Występuje w rudach żelaza w postaci minerałów, takich jak hematyt i magnetyt.

Ponadto tlenek żelaza tworzy słynną czerwoną „rdzę” złożoną ze skorodowanych mas metalowych, które zostały wystawione na działanie tlenu i wilgoci.

Tlenek sodu

Jest to związek stosowany do produkcji ceramiki i szkła, a także prekursor do produkcji wodorotlenku sodu (sody kaustycznej, silnego rozpuszczalnika i środka czyszczącego).

Tlenek magnezu

Higroskopijny stały minerał, ten związek o wysokiej przewodności cieplnej i niskim przewodnictwie elektrycznym ma wiele zastosowań w budownictwie (np. Ściany ognioodporne) oraz w rekultywacji skażonej wody i ziemi.

Tlenek miedzi

Istnieją dwa warianty tlenku miedzi. Tlenek miedziowy to czarne ciało stałe, które jest uzyskiwane z wydobycia i może być używane jako pigment lub do ostatecznego usuwania materiałów niebezpiecznych.

Z drugiej strony, tlenek miedziawy jest czerwonym półprzewodnikiem w stanie stałym, który jest dodawany do pigmentów, fungicydów i farb morskich w celu uniknięcia gromadzenia się pozostałości na kadłubach statków.

Bibliografia

1. Britannica, E. (nd). Tlenek. Pobrane z britannica.com
2. Wikipedia. (sf). Tlenek. Pobrane z en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Meksyk: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (sf). Tlenki. Pobrane z chem.libretexts.org
5. Szkoły, NP (sf). Nazewnictwo tlenków i nadtlenków. Odzyskany z newton.k12.ma.us