Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Zapisz jako PDF Udostępnij materiał

Tlenki to połączenia różnych pierwiastków z tlenem. Związki te mają różną budowę i właściwości chemiczne. Wiemy już, że niektóre z nich reagują z wodą. W zależności od rodzaju tlenku, w wyniku tej reakcji mogą powstawać kwasy lub zasady. Jak myślisz, czy tlenki mogą reagować także z kwasami lub zasadami? Czy każdy tlenek wykazuje taką zdolność? Co jest produktem takiej reakcji?

Już wiesz
  • że sole to grupa związków chemicznych o jonowej budowie, które są zbudowane z kationów metali (lub kationu amonu o wzorze NH4+) i anionów reszty kwasowej;

  • że nazwę soli tworzy się z dwóch członów: nazwy reszty kwasowej i nazwy metalu;

  • że niektóre tlenki metali, takie jak np. tlenek sodu lub wapnia, reagują z wodą, a w wyniku tej reakcji powstają wodorotlenki;

  • że niektóre tlenki niemetali w reakcji z wodą tworzą kwasy, np. tlenek siarki(IV);

  • że wywar z kapusty przyjmuje barwę czerwoną w roztworach kwasów, fioletową – w roztworze obojętnym, a zieloną – w roztworach zasad;

  • że oranż metylowy barwi się w kwasach na czerwono.

Nauczysz się
  • opisywać za pomocą równań otrzymywanie soli w reakcji niektórych tlenków metali z kwasami oraz niektórych tlenków niemetali z zasadami.

iVOBymRHnS_d5e147

1. Reakcje tlenków metali z kwasami

Działanie kwasu solnego na tlenek wapnia
Doświadczenie 1
Problem badawczy

Czy tlenek wapnia reaguje z kwasem solnym?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Tlenek wapnia reaguje z kwasem solnym.
Tlenek wapnia nie reaguje z kwasem solnym.

Co będzie potrzebne
  • probówki,

  • mała łyżka do odczynników,

  • kwas solny,

  • tlenek wapnia,

  • wskaźnik kwasowo‑zasadowy: oranż metylowy lub wywar z czerwonej kapusty.

Instrukcja
  1. Do probówki wlej 2–3 cmIndeks górny 3 kwasu solnego.

  2. Dodaj kilka kropel roztworu oranżu metylowego lub wywaru z czerwonej kapusty.

  3. Za pomocą małej łyżki do odczynników dodawaj małymi porcjami tlenek wapnia.

  4. Obserwuj zachodzące zmiany.

Podsumowanie
RaYRlgc2jEp971
Nagranie rozpoczyna ujęcie stołu laboratoryjnego z rozmieszczonymi na blacie elementami niezbędnymi do przeprowadzenia eksperymentu. Niektóre z elementów są podpisane: szkiełko zegarkowe z porcją tlenku wapnia, zlewka z roztworem kwasu solnego, zlewka z wywarem z kapusty oraz zlewka z niewielką ilością oranżu metylowego. Ponadto znajdują się tam stojak z dwiema probówkami oraz łopatka dentystyczna. Zmiana ujęcia na zbliżenie małych zlewek ze wskaźnikami. Zmiana ujęcia. Demonstrator nalewa do dwóch probówek niewielkie ilości roztworu kwasu solnego, a następnie do każdej dodaje inny wskaźnik. Oba roztwory przybierają intensywnie czerwoną barwę. Demonstrator stopniowo zaczyna dodawać do obu probówek tlenek wapnia i mieszać zawartość. Oba roztwory stopniowo zmieniają barwę. Początkowo wywar z czerwonej kapusty staje się fioletowy, a następnie niebieski, a oranż metylowy wraca do barwy pomarańczowej. W miarę dalszego dodawania tlenku wapnia i mieszania roztwór z wywarem kapusty stopniowo przyjmuje barwę zieloną, a z oranżem metylowym żółtą. Zmiana ujęcia, ponowne pokazanie obu probówek i stojaka w momencie, gdy wskaźniki w nich przybrały neutralne barwy. Obok probówek pojawia się zapis równania CaO, czyli tlenek wapnia plus dwa atomy HCl, czyli kwasu solnego reagują tworząc CaCl2, czyli chlorek wapnia plus H2O, czyli wodę. Zmiana ujęcia, ponowne przeprowadzenie sekwencji mieszania w probówce z wywarem z czerwonej kapusty, aż do momentu, gdy zawartość przybiera kolor zielony. Obok probówek pojawia się zapis równania CaO, czyli tlenek wapnia plus dwa atomy H2O, czyli wody reagują tworząc Ca OH dwa razy wzięte, czyli wodorotlenek wapnia.

W kwasie solnym użyte wskaźniki przyjęły barwę czerwoną. Podczas dodawania tlenku wapnia wskaźniki zmieniły barwę. Oranż metylowy – z czerwonej na żółtopomarańczową (lub gdy dodano większą ilość tlenku wapnia – na żółtą), a wywar z czerwonej kapusty – z czerwonej, poprzez fioletową, na zieloną (przy nadmiarze tlenku wapnia).
Tlenek wapnia przereagował z kwasem solnym. Przemianę opisuje poniższe równanie:

CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
tlenek wapnia + kwas solny → chlorek wapnia + woda

W wyniku tej reakcji powstały sól i woda.
Dodanie nadmiaru tlenku wapnia skutkuje zmianą odczynu roztworu na zasadowy (barwa wywaru z czerwonej kapusty – zielona) , gdyż produktem reakcji jest wodorotlenek wapnia:

CaO + H2O → Ca(OH)2 
tlenek wapnia + woda → wodorotlenek wapnia
Działanie kwasu azotowego(V) na tlenek magnezu
Doświadczenie 2
Problem badawczy

Czy tlenek magnezu reaguje z kwasem azotowym(V)?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Tlenek magnezu reaguje z kwasem azotowym(V).
Tlenek magnezu nie reaguje z kwasem azotowym(V).

Co będzie potrzebne
  • probówki,

  • mała łyżka do odczynników,

  • roztwór kwasu azotowego(V),

  • tlenek magnezu,

  • wskaźnik kwasowo‑zasadowy: oranż metylowy lub wywar z czerwonej kapusty.

Instrukcja
  1. Do probówki wlej 2–3 cmIndeks górny 3 roztworu kwasu azotowego(V).

  2. Dodaj kilka kropel roztworu oranżu metylowego lub wywaru z czerwonej kapusty.

  3. Za pomocą małej łyżki do odczynników dodawaj porcjami tlenek magnezu.

  4. Obserwuj zachodzące zmiany.

Podsumowanie
R1b8yFfYnGf3W1
Nagranie rozpoczyna ujęcie stołu laboratoryjnego z rozmieszczonymi na blacie elementami niezbędnymi do przeprowadzenia eksperymentu. Niektóre z elementów są podpisane: szkiełko zegarkowe z porcją tlenku magnezu, zlewka z roztworem kwasu azotowego pięć, zlewka z wywarem z kapusty oraz zlewka z niewielką ilością oranżu metylowego. Ponadto znajdują się tam stojak z dwiema probówkami, pipeta oraz łopatka dentystyczna. Zmiana ujęcia na zbliżenie małych zlewek ze wskaźnikami. Zmiana ujęcia. Demonstrator nalewa do dwóch probówek niewielkie ilości roztworu kwasu azotowego, a następnie do każdej dodaje inny wskaźnik. Oba roztwory przybierają intensywnie czerwoną barwę. Demonstrator stopniowo zaczyna dodawać do obu probówek tlenek magnezu i mieszać zawartość. Oba roztwory stopniowo zmieniają barwę. Wywar z czerwonej kapusty staje się fioletowy, a oranż metylowy wraca do barwy pomarańczowej. Obok probówek pojawia się zapis równania MgO, czyli tlenek magnezu plus dwa atomy HNO3, czyli kwasu azotowego pięć reagują tworząc MgNO3 dwa razy wzięte, czyli azotan pięć magnezu plus H2O, czyli wodę.

W roztworze kwasu azotowego(V) wskaźnik przyjął barwę czerwoną. Podczas dodawania tlenku magnezu wskaźnik zmienił barwę (oranż metylowy – z czerwonej na pomarańczową, a wywar z czerwonej kapusty – z czerwonej na fioletową).
Tlenek magnezu przereagował z kwasem azotowym(V). Przemianę tę opisuje poniższe równanie:

MgO + 2HNO3 → Mg(NO3)2 + H2O

tlenek magnezu + kwas azotowy(V) → azotan(V) magnezu + woda

W wyniku tej reakcji powstały sól i woda.

Działanie kwasu siarkowego(VI) na tlenek miedzi(II)
Doświadczenie 3
Problem badawczy

Czy tlenek miedzi(II) reaguje z kwasem siarkowym(VI)?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Tlenek miedzi(II) reaguje z kwasem siarkowym(VI).
Tlenek miedzi(II) nie reaguje z kwasem siarkowym(VI).

Co będzie potrzebne
  • probówki,

  • mała łyżka do odczynników,

  • palnik,

  • roztwór kwasu siarkowego(VI),

  • tlenek miedzi(II).

Instrukcja
  1. Do probówki wlej 2–3 cmIndeks górny 3 roztworu kwasu siarkowego(VI).

  2. Za pomocą małej łyżki do odczynników dodaj niewielką porcję tlenku miedzi(II).

  3. Wymieszaj zawartość probówki, obserwuj, co dzieje się z osadem.

  4. Ogrzewaj mieszaninę delikatnie w płomieniu palnika przez kilka minut.

  5. Obserwuj zachodzące zmiany.

Podsumowanie
RiaWAXvfDt4iq1
Nagranie rozpoczyna ujęcie stołu laboratoryjnego z rozmieszczonymi na blacie elementami niezbędnymi do przeprowadzenia eksperymentu. Niektóre z elementów są podpisane: szkiełko zegarkowe z porcją czarnego tlenku miedzi dwa i stojąca na stojaku probówka z roztworem kwasu azotowego pięć. Ponadto znajdują się tam łopatka dentystyczna. Zmiana ujęcia na zbliżenie szkiełka z tlenkiem miedzi. Demonstrator nabiera porcję czarnego proszku i wrzuca ją do probówki. Tlenek nie reaguje, obok probówki pojawia się napis Osad tlenku na dnie. Zmiana ujęcia, probówka jest przytrzymywana nad płomieniem palnika gazowego i powoli poruszana. Zawartość wrze, nabiera klarowności i zmienia barwę na niebieską. Pojawia się napis Reakcja chemiczna. Na krótką chwilę pojawia się ujęcie probówki trzymanej w drewnianych szczypcach, które rozmywa się i na jego tle pojawia się zapis równania: CuO, czyli tlenek miedzi dwa plus H2SO4, czyli kwas siarkowy reagują tworząc CuSO4, czyli siarczan sześć miedzi dwa plus H2O, czyli wodę. Powrót do ujęcia probówki. Po prawej stronie niebieskiego roztworu pojawia się napis Sól.

Po dodaniu tlenku miedzi(II) do roztworu kwasu siarkowego(VI) nie obserwujemy objawów reakcji. Po ogrzaniu mieszaniny po pewnym czasie roztwór zmienia barwę na bladoniebieską, a osad tlenku miedzi(II) powoli zanika.
Tlenek miedzi(II) reaguje z kwasem siarkowym(VI) zgodnie z poniższym równaniem:

CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

tlenek miedzi(II) + kwas siarkowy(VI) → siarczan(VI) miedzi(II) + woda

Ogrzanie substratów przyspiesza tę przemianę.
W wyniku tej reakcji powstają sól i woda.

Tlenki metali reagują z kwasami. W wyniku tej reakcji powstają sól i woda. Poniższe równania reakcji są przykładami tych przemian:

Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O

tlenek żelaza(III) + kwas siarkowy(VI) → siarczan(VI) żelaza(III) + woda

CaO + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + H2O

tlenek wapnia + kwas azotowy(V) → azotan<(V) wapnia + woda

Li2O + 2HCl → 2LiCl + H2O

tlenek litu + kwas solny → chlorek litu + woda

Ważne!

Podczas dodawania tlenków metali do kwasów obserwujemy zanikanie tych tlenków w roztworach kwasów. Zachodzi reakcja chemiczna prowadząca do utworzenia soli. Nie jest to więc proces rozpuszczania. Taki proces nazywa się roztwarzaniem. Tlenki metali roztwarzają się w kwasach.

R8dggd8H1tE6d1
Rkb3R0RgoeDNk1
R1JNOoK1hQvzC1
iVOBymRHnS_d5e432

2. Reakcje tlenków niemetali z wodorotlenkami

Działanie tlenku węgla(IV) na roztwór wodorotlenku wapnia
Doświadczenie 4
Problem badawczy

Czy tlenek węgla(IV) reaguje z wodorotlenkiem wapnia?

Hipoteza

Wybierz jedną z przedstawionych hipotez, a następnie zweryfikuj ją.

Tlenek węgla(IV) reaguje z wodorotlenkiem wapnia.
Tlenek węgla(IV) nie reaguje z wodorotlenkiem wapnia.

Co będzie potrzebne
  • zlewka,

  • słomka do napojów lub rurka szklana,

  • nasycony roztwór wodorotlenku wapnia (woda wapienna).

Instrukcja
  1. Do zlewki wlej wodę wapienną.

  2. Powietrze wydychane z płuc wprowadzaj do wody wapiennej przez słomkę (lub rurkę szklaną) aż do momentu pojawienia się w wodzie zmian.

Podsumowanie

Po pewnym czasie woda wapienna ulega zmętnieniu pod wpływem wydychanego powietrza zawierającego tlenek węgla(IV).
Tlenek węgla(IV) reaguje z wodorotlenkiem wapnia w myśl równania reakcji:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

tlenek magnezu + kwas azotowy(V) → azotan(V) magnezu + woda

W wyniku tej reakcji powstały sól i woda.

R1Sflkf64ReHn1
Nagranie rozpoczyna ujęcie blatu laboratoryjnego ze stojącą na nim małą zlewką z przezroczystą cieczą oraz leżącą obok plastikową słomką. Na tle zlewki pojawia się napis Wodorotlenek wapnia. Zmiana ujęcia. Ze słomki umieszczonej w zlewce wydobywają się pęcherzyki powietrza wydmuchiwanego przez demonstratora. Woda w zlewce stopniowo mętnieje. U dołu ekranu pojawia się zapis reakcji z opisem słownym: CO2, czyli tlenek węgla cztery plus Ca OH dwa razy wzięte, czyli wodorotlenek wapnia reagują ze sobą dając CaCO3, czyli węglan wapnia w postaci osadu plus H2O, czyli wodę. Zapis reakcji znika, a pod zlewką pojawia się słowo Sól.
R1SBtXqrrhsV31
RsDv9qEKEjX7q1
Pozostawione po przelewaniu odczynników na ściankach naczynia resztki roztworu wodorotlenku sodu po pewnym czasie przekształcają się w białe smugi. Pochodzą one od węglanu sodu, który powstaje w reakcji wodorotlenku sodu z dwutlenkiem węgla zawartym w powietrzu. Po odparowaniu wody sól pozostaje na ściankach naczynia

Tlenki niemetali, które reagują z wodą, tworząc kwasy, wchodzą także w reakcje z zasadami. W ich wyniku powstają odpowiednio sól i woda. Przykłady tych reakcji ilustrują poniższe równania:

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

tlenek węgla(IV) + wodorotlenek sodu → węglan sodu + woda

SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O

tlenek siarki(IV) + wodorotlenek potasu → siarczan(IV) potasu + woda

SO3 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + H2O

tlenek siarki(VI) + wodorotlenek baru → siarczan(VI) baru + woda

P4O10 + 12KOH → 4K3PO4 + 6H2O

tlenek fosforu(V) + wodorotlenek potasu → fosforan(V) potasu + woda

iVOBymRHnS_d5e554

Podsumowanie

  • Tlenki niemetali, które reagują z wodą, tworząc kwasy, reagują także z zasadami. W wyniku tej reakcji powstają sól i woda.

  • Tlenki metali reagują z kwasami. W wyniku tych reakcji powstają sól i woda.

Praca domowa
Polecenie 1.1

Zapisz równania reakcji opisane na schemacie jako A i B. Nazwij substraty i produkty każdej z reakcji.

A SO2 B K2SO3
iVOBymRHnS_d5e610

Słowniczek

roztwarzanie
roztwarzanie

przechodzenie substancji do roztworu, proces któremu towarzyszy reakcja chemiczna pomiędzy substancją a rozpuszczalnikiem lub innym składnikiem roztworu

iVOBymRHnS_d5e655

Zadania

Ćwiczenie 1
RNs9fL7V3hiR11
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 2
R1SIBpYkRsezs1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 3
RrzD6Av9q1HL91
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 4
RyapClZRiLaI01
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 5
RWFiIHNrRnjEf
zadanie interaktywne
zadanie 5
Ćwiczenie 6
RsykJEhQBEFpI1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 7
Rqd5z2D7lgDPP1
zadanie interaktywne
Ćwiczenie 8
R1W5cbG7lpgFT1
zadanie interaktywne