Pierwszym pytaniem, które należy sobie zadać przed szczegółowym omówieniem tlenków, jest to, czym właściwie one są. Odpowiedź nie jest specjalnie skomplikowana. Tlenki to związki tlenu z innymi pierwiastkami chemicznymi. Jak to jednak zawsze z zasadami bywa, istnieją od nich wyjątki. Od tej podanej powyżej również. Związek fluoru i tlenu będzie nosił nazwę fluorku tlenu, a nie tlenku. W związkach tych tlen w zdecydowanej większości występuje na -II stopniu utlenienia, ponieważ pierwiastki o niższej elektroujemności mają dodatnie stopnie utlenienia, a te o wyższej elektroujemności- ujemne, a tlen ma stosunkowo wysoką elektroujemność.
Wyróżnić możemy także tlenki, w których pierwiastki chemiczne wchodzące w skład tlenku występują na różnych stopniach utlenienia. Jest to na przykład tlenek żelaza (II) diżelaza (III), gdzie jak sama nazwa mówi, żelazo występuje na II i III stopniu utlenienia.
W warunkach określanych jako “normalne” tj. temperaturze równej zero stopni Celsjusza i ciśnieniu równym 1013,25 hPa tlenki metali są substancjami stałymi (o różnej barwie), a tlenki niemetali mogą występować we wszystkich trzech stanach skupienia: ciekłym, stałym i gazowym.
Tlen może również występować na -I stopniu utlenienia w związkach z metalami. Wtedy związki te zaliczamy do grupy nadtlenków- obecne są tutaj jony nadtlenkowe. Są to związki nietrwałe.
Związki litowców (z wyłączeniem litu) z tlenem nazywamy ponadtlenkami - występuje tutaj jon ponadtlenkowy. Podkreślić należy tutaj fakt, że są to związki jeszcze mniej trwałe niż nadtlenki.
W jaki sposób możemy otrzymać tlenki?
Wyróżniamy wiele metod, a wspomnimy sobie tutaj o kilku najważniejszych:
spalanie pierwiastków chemicznych w tlenie
spalanie związków organicznych
termiczny rozkład wodorotlenków
termiczny rozkład soli kwasów tlenowych
utlenianie i redukcja tlenków
ZADANIE
W celu zapamiętania podanych powyżej metod, otrzymaj nimi tlenek węgla (IV)
A jak utworzyć nazwę tlenku?
Możemy skorzystać tutaj z dwóch sposobów. Pierwszym z nich jest system przedrostków. System ten uwzględnia liczbę atomów poszczególnych pierwiastków, które znajdują się w cząsteczce np. tritlenek diżelaza.
Drugą metodą jest system Stocka. Polega on na tym, że do wyrazu tlenek dodajemy nazwę metalu lub niemetalu, który tworzy podany związek, a w nawiasie podajemy jego wartościowość (stosujemy cyfry rzymskie) np. tlenek węgla (II) – CO.
Powiedzmy sobie teraz słów kilka o charakterze chemicznym tlenków.
W zależności od tego jak i czy reagują z wodą, kwasami i zasadami. Wyróżniamy podział na: kwasowe, zasadowe, amfoteryczne i obojętne.
Tlenki zasadowe reagują z kwasami, ale odporne są na działanie zasad.
Zdecydowana większość z tych tlenków rozpuszcza się w wodzie, tworząc zasady.
Tlenki kwasowe reagują z zasadami, ale odporne są na działanie kwasów.
Zdecydowana większość z tych tlenków rozpuszcza się w wodzie tworząc kwasy tlenowe.
Tlenki amfoteryczne reagują z kwasami i zasadami.
Na ogół tlenki te nie są rozpuszczalne w wodzie, a wytrącają się w postaci osadów.
Tlenki obojętne nie reagują ani z kwasami, ani z zasadami.
Tlenki te nie rozpuszczają się w wodzie, nie reagują z nią.
ZADANIE
Wymień po trzy tlenki z każdej z grup podanych powyżej.
Charakter chemiczny tlenków zależy od położenia w układzie okresowym pierwiastków. W blokach konfiguracyjnych s (grupa I i II) i p (grupy od 13 do 17) charakter zasadowy rośnie wraz ze zwiększaniem się numeru okresu. Charakter kwasowy natomiast rośnie wraz ze zwiększaniem się numeru grupy.
Podkreślić należy fakt, że pierwiastki, które występują na różnym stopniu utlenienia (w zależności od tworzonego tlenku) mogą mieć różny charakter chemiczny. Jednym z takich pierwiastków jest mangan.
ZADANIE
Wskaż wzór pierwiastka chemicznego, który może tworzyć tlenki o różnym charakterze chemicznym.