Przeczytaj

TlenkitlenkiTlenki to związki tlenu z innymi pierwiastkami, w których atomy tlenu występują na $- II$ stopniu utlenieniastopień utlenieniastopniu utlenienia. Wzór ogólny tlenków prostych ma postać:

X \overset{- II}{_{n} O_{m}}

gdzie:

$X$ – symbol dowolnego pierwiastka chemicznego;
$n$ , $m$ – odpowiednie indeksy stechiometryczne.

W poniższej tabeli zaprezentowane zostały maks. wartości stopni utlenienia pierwiastków w ich związkach z tlenem.

Tabela 1. Maksymalne wartości stopni utlenienia pierwiastków w ich związkach z tlenem.

Numer grupy	1.	2.	13.	14.	15.	16.	17.
Najwyższy stopień utlenienia atomów pierwiastka w tlenkach	I	II	III	IV	V	VI	VII

bg‑turquoise

W wyniku jakich reakcji powstają tlenki?

Istnieje szereg metod pozwalających na otrzymanie tlenków. Większość z nich można otrzymać w wyniku bezpośredniej reakcji z tlenem, jednak do otrzymania niektórych z nich potrzebne jest użycie bardziej wyselekcjonowanych sposobów (np. dla fluorowców oraz litowców). Poniżej metody, w wyniku których można otrzymać tego typu związki.

Reakcja bezpośredniej syntezy z pierwiastka i tlenu:

2 Mg + O_{2} \to 2 MgO

Reakcja utlenianiautlenianieutleniania niższych tlenków:

2 {SO}_{2} + O_{2} \overset{kat.}{\to} 2 {SO}_{3}

Reakcja redukcjiredukcjaredukcji wyższych tlenków:

2 {CO}_{2} + Mg \to 2 MgO + C

Reakcja rozkładu tlenków, nadtlenków, ponadtlenków:

4 {MnO}_{2} \overset{temp .}{\to} 2 {Mn}_{2}_{} + O_{2}

2 H_{2} O_{2} \overset{temp .}{\to} 2 H_{2} O + O_{2}

Reakcja analizyreakcja analizy (reakcja rozkładu)analizy (pod wpływem temperatury) wyższych tlenków na niższe:

N_{2} O_{3} \to NO + {NO}_{2}

Reakcja otrzymywania tlenków z siarczanów(IV) i węglanów przy użyciu kwasów:

{CaCO}_{3} + 2 HCl \to {CaCl}_{2} + {CO}_{2} + H_{2} O

Reakcja rozkładu termicznego wodorotlenków:

Cu {(OH)}_{2} \to CuO + H_{2} O

Reakcja rozkładu nietrwałych kwasów tlenowych:

H_{2} {CO}_{3} \to H_{2} O + {CO}_{2}

Reakcja spalaniaspalaniespalania związków chemicznych:

{CH}_{4} + 2 O_{2} \to {CO}_{2} + 2 H_{2} O

Reakcja kwasu silnie utleniającego z reduktorem:

3 C + 4 {HNO}_{3} \to 3 {CO}_{2} + 4 NO + 2 H_{2} O

W celu otrzymania niektórych tlenków, konieczne jest zastosowanie odpowiednich warunków ciśnienia, temperatury, a nawet użycie katalizatora.

Ciekawostka

Rj5NlChPgzYOl

Na ilustracji jest przedstawiony duży zestaw do spalania substancji: palnik, metalowy trójnóg i ceramiczne naczynie na odczynniki. Z palnika wydobywa się intensywny żółty płomień, z naczynia lecą iskry w wielu kierunkach i intensywnie wydobywa się wysoki pomarańczowo-żółty płomień i dym. Całość na dole zestawu gromadzi się dym, spowijając powierzchnię na której stoi zestaw. Płomień i iskry są bardzo dobrze widoczne ze względu na czarne tło dookoła. — Reakcja termitowa
Źródło: Sjtanarur, dostępny w internecie: www.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 4.0.

Reakcja termitowa to efektywna reakcja, w wyniku której otrzymywane jest żelazo i tlenek glinu:

2 Al + {Fe}_{2} O_{3} \to {Al}_{2} O_{3} + 2 Fe

Ponadto jest wysoce egzotermiczna, osiąga nawet 3000ºC, dzięki czemu możliwe jest stopienie żelaza i otrzymanie go w czystej postaci. Do jej zainicjowania również wymagane jest zastosowanie wysokiej temperatury – ok. 1000ºC. Taką temperaturę można otrzymać w wyniku innej reakcji wymiany, między tlenkiem manganu(IV) a magnezem:

{MnO}_{2} + 2 Mg \to Mn + 2 MgO

Reakcja ta, na skutek wydzielenia ciepła, pozwala na zainicjowanie pożądanej reakcji termitowej.

Słownik

tlenki

dwuskładnikowe związki tlenu z innymi pierwiastkami, w których atomy tlenu występują na -II stopniu utlenienia

stopień utlenienia

ładunek jonu, w jaki przekształciłby się atom danego pierwiastka, gdyby wszystkie tworzone przez niego wiązania miały charakter jonowy

spalanie

reakcja, w wyniku której spalany jest dany pierwiastek lub związek chemiczny; towarzyszy jej wydzielanie się ciepła i światła

utlenianie

oddawanie elektronów przez atom, cząsteczkę lub jon

redukcja

przyjmowanie elektronów przez atom, cząsteczkę lub jon

reakcja analizy (reakcja rozkładu)

rodzaj reakcji chemicznej, w wyniku której związek chemiczny ulega rozkładowi na pierwiastki lub mniejsze cząsteczki

reakcja wymiany

reakcja chemiczna, w wyniku której następuje wymiana składników reagujących ze sobą substancji, czego efektem jest powstanie nowych cząsteczek lub atomów

Bibliografia

Encyklopedia PWN

Hejwowska S., Marcinkowski R., Chemia ogólna i nieorganiczna, Gdynia 2005.

Wprowadzenie

Mapa pojęć

W wyniku jakich reakcji powstają tlenki?

Słownik

Bibliografia