Przeczytaj

bg‑cyan

Podział tlenków ze względu na charakter chemiczny i zachowanie wobec wody

TlenkitlenkiTlenki można podzielić na reagujące z wodą oraz niereagujące z nią. Pierwszą grupę stanowią wszystkie tlenki kwasotwórczetlenki kwasotwórczetlenki kwasotwórcze oraz tlenki zasadotwórczetlenki zasadotwórczetlenki zasadotwórcze. O pozostałych tlenkach mówimy, że są obojętne wobec wody. Nie należy jednak mylić tego podziału z podziałem tlenków ze względu na charakter chemiczny, który przedstawiono na poniższym grafie. Podział ze względu na charakter chemiczny mówi nam o zachowaniu tlenków wobec kwasówkwasykwasów i zasadzasadyzasad, nie zaś wody.

R1FUSK43K11z71

Ilustracja przedstawiająca podział tlenków na amfoteryczne, kwasowe, zasadowe oraz obojętne. — Charakter chemiczny tlenków
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑gray2

Tlenki kwasotwórcze

Tlenki kwasotwórcze to tlenki reagujące z wodą z wytworzeniem kwasów. Większość tej grupy stanowią tlenki niemetali, jednakże tlenki metali takie jak ${Mn}_{2} O_{7}$ czy ${CrO}_{3}$ również są tlenkami kwasotwórczymi.

tlenek kwasotwórczy + woda \to kwas tlenowy

Poniżej przedstawiono równania wybranych reakcji roztwarzania tlenków kwasotwórczych w wodzie:

\underset{tlenek azotu (V)}{N_{2} O_{5}} + H_{2} O \to \underset{kwas azotowy (V)}{2 {HNO}_{3}}

\underset{tlenek siarki (VI)}{{SO}_{3}} + H_{2} O \to \underset{kwas siarkowy (VI)}{H_{2} {SO}_{4}}

\underset{tlenek fosforu (V)}{P_{4} O_{10}} + 6 H_{2} O \to \underset{kwas ortofosforowy (V)}{4 H_{3} {PO}_{4}}

\underset{tlenek węgla (IV)}{{CO}_{2}} + H_{2} O \to \underset{kwas węglowy}{H_{2} {O·CO}_{2}}

\underset{tlenek chloru (VII)}{{Cl}_{2} O_{7}} + H_{2} O \to \underset{kwas chlorowy (VII)}{2 {HClO}_{4}}

\underset{tlenek manganu (VII)}{{Mn}_{2} O_{7}} + H_{2} O \to \underset{kwas manganowy (VII)}{2 {HMnO}_{4}}

Przy zapisie formy jonowej skróconej powyższych równań reakcji należy pamiętać, że tlenki nie dysocjują oraz pomijana jest autodysocjacja wody. Dlatego wzór tlenku oraz wody zapisuje się zawsze w formie cząsteczkowej. W przypadku kwasów wieloprotonowych pomija się wielostopniową dysocjację, zakładając, że dany kwas dysocjuje jedynie na jony oksoniowe oraz anion reszty kwasowej, np.:

{SO}_{3} + 3 H_{2} O \to 2 H_{3} O^{+} + {SO}_{4}^{2 -}

Ważne!

Wszystkie tlenki kwasotwórcze są tlenkami kwasowymi, jednak nie wszystkie tlenki kwasowe są tlenkami kwasotwórczymi.

Przykładem może być tlenek krzemu( $IV$ ) o wzorze sumarycznym ${SiO}_{2}$ , który pochodzi od kwasu metakrzemowego( $IV$ ), lecz nie roztwarza się w wodzie.

{SiO}_{2} + H_{2} O \to nie zachodzi

Tlenek krzemu( $IV$ ) jest tlenkiem kwasowym (reaguje z wodnym roztworem wodorotlenku), ale nie kwasotwórczym.

Uwaga!

Atom niemetalu tlenku kwasotwórczego w reakcji z wodą nie zmienia swojego stopnia utlenienia. Natomiast, tlenek azotu( $IV$ ) o wzorze sumarycznym ${NO}_{2}$ roztwarzając się w wodzie, ulega reakcji dysproporcjonowaniareakcja dysproporcjonowaniareakcji dysproporcjonowania, podczas której atom azotu zmienia swój stopień utlenienia z $+ 4$ na $+ 3$ i $+ 5$ . W reakcji tej powstają dwa kwasy: kwasu azotowego( $III$ ) oraz kwasu azotowego( $V$ ), zgodnie z poniższym równaniem reakcji:

2 {NO}_{2} + H_{2} O \to {HNO}_{2} + {HNO}_{3}

bg‑gray2

Tlenki zasadotwórcze

Tlenki litowców oraz berylowców (oprócz tlenku berylu), a także tlenek talu( $I$ ) i tlenek bizmutu( $III$ ) reagują z wodą tworząc rozpuszczalny w wodzie wodorotlenek, zgodnie z ogólnym równaniem reakcji:

tlenek zasadotwórczy + woda \to roztwór wodny wodorotlenku

Poniżej przedstawiono równania wybranych reakcji roztwarzania tlenków zasadotwórczych w wodzie:

\underset{tlenek sodu}{{Na}_{2} O} + H_{2} O \to \underset{wodorotlenek sodu}{2 NaOH}

\underset{tlenek rubidu}{{Rb}_{2} O} + H_{2} O \to \underset{wodorotlenek rubidu}{2 RbOH}

\underset{tlenek magnezu}{MgO} + H_{2} O \overset{ogrzewanie}{\to} \underset{wodorotlenek magnezu}{Mg {(OH)}_{2}}

\underset{tlenek baru}{BaO} + H_{2} O \to \underset{wodorotlenek baru}{Ba {(OH)}_{2}}

Przy zapisie formy jonowej skróconej powyższych równań reakcji również należy pamiętać, że tlenki nie dysocjują oraz pomijana jest autodysocjacja wody. Dlatego wzór tlenku oraz wody zapisuje się zawsze w formie cząsteczkowej, np.:

CaO + H_{2} O \to {Ca}^{2 +} + 2 {OH}^{-}

Ważne!

Tlenek berylu o wzorze sumarycznym $BeO$ nie roztwarza się w wodzie. Zatem reakcja:

BeO + H_{2} O \to nie zachodzi

Tlenek berylu jest tlenkiem amfoterycznym, czyli takim, który roztwarza się w mocnych kwasach i wodnych roztworach wodorotlenków, ale nie roztwarza się w wodzie.

Słownik

tlenki

dwupierwiastkowe związki chemiczne tlenu z innymi pierwiastkami, w których atomy tlenu występują na $- II$ stopniu utlenienia

tlenki zasadotwórcze

tlenki, które w reakcji z wodą tworzą rozpuszczalny w wodzie wodorotlenek, czyli zasadę

tlenki kwasotwórcze

tlenki, które w reakcji z wodą tworzą kwasy tlenowe (oksokwasy)

kwasy

według teorii Brønsteda – drobiny będące protonodawcami (mogące odłączać proton – kation wodoru); w tym materiale kwasy definiowane są jako substancje, które w reakcji z wodą tworzą kationy oksoniowe i aniony reszty kwasowej

zasady

wg teorii Brønsteda – drobiny będące protonobiorcami (mogące przyłączać proton – kation wodoru); w tym materiale zasady definiowane są jako wodne roztwory wodorotlenków

reakcja dysproporcjonowania

rodzaj reakcji utlenienia‑redukcji, w której ta sama drobina (cząsteczka lub jon) pełni funkcję utleniacza i reduktora

Bibliografia

Bielański A., Podstawy Chemii nieorganicznej, t. 2, Warszawa 2013.

Pazdro K., CHEMIA Podręcznik do kształcenia rozszerzonego w liceach, Część IV. Chemia nieorganiczna, Warszawa 2009.

Wprowadzenie

Wirtualne laboratorium – S

Podział tlenków ze względu na charakter chemiczny i zachowanie wobec wody

Tlenki kwasotwórcze

Tlenki zasadotwórcze

Słownik

Bibliografia