Tlenki

Zapewne nie są Ci obce takie nazwy jak korund, rubin, czy szafir..., a może też wapno palone, biel cynkowa, minia ołowiowa, glejta ołowiana, rutyl, biel tytanowa. Niektóre z tych nazw kojarzą Ci się zapewne z jubilerstwem, inne z budownictwem, spawalnictwem, zabezpieczeniami antykorozyjnymi, pigmentami do farb, a jeszcze inne z medycyną. Jest także nazwa woda, która powinna Ci sie kojarzyć z życiem. Pod tymi nazwami zwyczajowymi kryją się okresślone substancje chemiczne, które można zaliczyć do jednej, wspólnej kategorii, a mianowicie tlenków.

Związki pierwiastków z tlenem

RwzNyhkkI4cQ31

Mapa pojęć – Klasyfikacja tlenków ze względu na ich budowę

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Tlenki to związki tlenu z innymi pierwiastkami, w których atomy tlenu występują na minus drugim ( $- II$ ) stopniu utlenienia. Wzór ogólny tlenków prostych ma postać:

$X_{n} O_{m}^{- II}$

gdzie:

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

R1SWHMC4hYjym1

Mapa pojęć – Klasyfikacja tlenków ze względu na rodzaj pierwiastka

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne wybranych tlenków

Polecenie 1

Poniżej znajdują się informacje przedstawiające wybrane właściwości fizyczne tlenków. Przeanalizuj poniższe informacje i zwróć uwagę na temperatury topnienia i wrzenia. Które z tlenków mają wysokie wartości temperatur topnienia i wrzenia, a które niskie?Zastanów się co może być przyczyną tych rozbieżności.

Tlenki stałe

Tlenek litu

R1bdA9dwJgXE01

Ilustracja przedstawia znajdujący się na bibule mokry, biały proszek, miejscami znajdują się bryły związku. — Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, domena publiczna.

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $2, 013 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: ulega reakcji (rozkład);
temperatura topnienia: $1438 ° C$ .

Tlenek berylu

RIyH0guXrL4by1

Ilustracja przedstawia biały proszek. — Źródło: Leiem, licencja: CC BY-SA 4.0.

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $3, 01 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $2578 ° C$ .

Tlenek boru(III)

RIjiPdFITH62S1

Ilustracja przedstawia biały proszek na dnie szklanego naczynia. — Źródło: Materialscientist, licencja: CC BY-SA 3.0.

białe ciało stałe;
gęstość: $2, 55 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: $2,$ ;
temperatura topnienia: $450 ° C$ .

Tlenek węgla(IV) (Suchy lód)

R1NHC74YJVbrz1

Ilustracja przedstawia sześcienną bryłę pokrytą lodem. — Źródło: KarolinaHalatek, licencja: CC BY-SA 4.0.

Tlenek węgla(IV) może występować w postaci stałej, jako tzw. „suchy lód”. Otrzymuje się go na drodze rozprężania ciekłego tlenku węgla(IV). W temperaturze powyżej $- 78, 5 ° C$ ulega on sublimacji, dając gazowy tlenek węgla(IV). Widoczne na ilustracji smugi, to właśnie gazowy produkt tej przemiany. Gęstość waha się między $1, 1 - 1, 4 \frac{g}{{cm}^{3}}$ .

Tlenek azotu(V)

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $2 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: ulega gwałtownej reakcji;
ulega sublimacji w temperaturze $33 ° C$ .

Tlenek sodu

RS7YFbrPhbldA1

Ilustracja przedstawia biały proszek znajdujący się na szkiełku zegarkowym. — Tlenek sodu jest higroskopijnym ciałem stałym. Pochłania wilgoć z powietrza, czego efekty można zaobserwować na powyższym zdjęciu.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $2, 270 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w reakcję z wodą;
temperatura topnienia: $1134 ° C$ .

Tlenek magnezu

Rv9a83tal22Jc1

Ilustracja przedstawia biały proszek znajdujący się na szalce Petriego. — Źródło: Adam Rędzikowski, licencja: CC BY-SA 4.0.

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $3, 580 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: słaba;
temperatura topnienia: $2825 ° C$ .

Tlenek glinu

R9kASyGNlpHbC1

Ilustracja przedstawia żółtobiały proszek znajdujący się na szkiełku zegarkowym. — Tlenek glinu
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $4 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $2040 ° C$ .

Tlenek krzemu(II)

RmWlQG3Tt1OEA1

Ilustracja przedstawia czarny proszek na okrągłym kawałku bibuły. — Źródło: Leiem, licencja: CC BY-SA 4.0.

Właściwości fizyczne:

czarne ciało stałe;
gęstość: $2, 18 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: rozkłada się w $1200 ° C$ .

Tlenek krzemu(IV)

RnITCvmzts4071

Ilustracja przedstawia biały proszek znajdujący się w szklanej fiolce z nakrętką. — Tlenek krzemu(IV)
Źródło: LHcheM, licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $2, 196 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $1713 ° C$ .

Tlenek fosforu(V)

RNqhhxKhaiO4v1

Ilustracja przedstawia biały proszek w zakręconej, szklanej butelce. — Źródło: LHcheM, licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość : $2, 30 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w gwałtowną reakcję;
temperatura topnienia: $340 - 360 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $591 ° C$ .

Tlenek siarki(VI)

R1NoaSwVLj09J1

Ilustracja przedstawia związek występujący w postaci bezbarwnych igieł znajdujący się na dnie szklanej probówki. — Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, domena publiczna.

w zależności od odmiany, wsytępuje w formie cieczy (forma $γ$ ) bądź ciała stałego (forma $α$ );
gęstość: forma $γ$ $1, 903 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w gwałtowną reakcję;
temperatura topnienia: forma $γ$ - $16,86 ° C$ , forma $α$ - $62,2 ° C$ ;
temperatura wrzenia: forma $γ$ - $44,6 ° C$ .

Tlenek potasu

Właściwości fizyczne:

jasnożółte ciało stałe;
gęstość: $2, 35 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w gwałtowną reakcję;
temperatura topnienia: $740 ° C$ .

Tlenek wapnia

RLwlISzKEfXxs1

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $3, 34 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w reakcję;
temperatura topnienia: $2613 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $2850 ° C$ .

Tlenek skandu(III)

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $3, 86 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $2485 ° C$ .

Tlenek tytanu(IV)

R140Pl6jSSuaP1

Ilustracja przedstawia biały proszek rozsypany na blacie. — Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, domena publiczna.

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $4, 26 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $1850 ° C$ .

Tlenek wanadu(V)

Właściwości fizyczne:

żółtobrązowe ciało stałe;
gęstość: $3, 35 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: $0,07 \frac{g}{100 g H_{2} O} (25 ° C)$ ;
temperatura topnienia: $681 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $1750 ° C$ .

Tlenek chromu(III)

R1H1rAm4wE1Ef1

Ilustracja przedstawia ciemnozielony proszek rozsypany na blacie. — Źródło: dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

zielone ciało stałe;
gęstość: $5, 22 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $2435 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $4000 ° C$ .

Tlenek chromu(VI)

R1LOQBdQO1D4v1

Ilustracja przedstawia brunatnoczerwony związek występujący w postaci grubych płatków. — Źródło: BXXXD, licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

brunatnoczerwone ciało stałe;
gęstość: $2, 7 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: $169,0 \frac{g}{100 g H_{2} O} (25 ° C)$ ;
temperatura topnienia: $197 ° C$ ;
temperatura wrzenia: rozkład w temperaturze $250 ° C$ .

Tlenek manganu(IV)

RIWJiByoi7Pwa1

Ilustracja przedstawia czarny proszek rozsypany na blacie. Częściowo występuje w postaci większych grudek. — Źródło: dostępny w internecie: id.m.wikipedia.org, domena publiczna.

Właściwości fizyczne:

czarne ciało stałe;
gęstość: $5, 08 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: rozkład w $535 ° C$ .

Tlenek żelaza(II)

RvDAonx5qbSla1

Ilustracja przedstawia czarne ciało stałe w postaci granulek. — Źródło: dostępny w internecie: es.m.wikipedia.org, domena publiczna.

Właściwości fizyczne:

czarne ciało stałe;
gęstość: $5, 745 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $1369 ° C$ .

Tlenek żelaza(III)

R1NQeiLXqz4Fe1

Ilustracja przedstawia czerwony proszek rozsypany na blacie. — Źródło: Benjah-bmm27, dostępny w internecie: wikipedia.org, domena publiczna.

Właściwości fizyczne:

brunatne ciało stałe;
gęstość: $5, 24 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: rozkład w $1566 ° C$ .

Tlenek kobaltu(II)

RA4Nyv1IGwwe61

Ilustracja przedstawia czarny proszek na szkiełku zegarkowym. — Tlenek kobaltu(II)
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

czarne ciało stałe;
gęstość: $6, 44 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $1830 ° C$ .

Tlenek niklu(II)

RfDUinIFLBAoZ1

Ilustracja przedstawia fiolkę, w której znajduje się zielony osad. — Fiolka z osadem tlenku niklu(II), otrzymanego poprzez prażenie wodorotlenku niklu(II)
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

zielone bądź żółte ciało stałe;
gęstość: $6, 72 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $1957 ° C$ .

Tlenek niklu(III)

R1Z0zMDBTMk5I1

Ilustracja przedstawia ciemnoszary proszek. — Źródło: TheMrBunGee, licencja: CC BY-SA 4.0.

Właściwości fizyczne:

czarnoszare ciało stałe;
gęstość: $4, 84 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: rozkład w ok. $600 ° C$ .

Tlenek miedzi(I)

R1SGznFUrOkpX1

Ilustracja przedstawia ciemnoczerwony proszek na szkiełku zegarkowym. — Tlenek miedzi(I)
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

temperatura wrzenia: $1800 ° C$ ;
brązowoczerwone ciało stałe;
gęstość: $6, 0 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $1232 ° C$ .

Tlenek miedzi(II)

RMXBhCWYYQXKl1

Właściwości fizyczne:

czarne ciało stałe;
gęstość: $5, 606 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $1326 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $2000 ° C$ .

Tlenek cynku

RaYG0mEDq4Jeu1

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $4, 84 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: rozkład w ok. $1974 ° C$ .

Tlenek arsenu(III)

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $3, 74 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: $2,0 \frac{g}{100 g H_{2} O} (25 ° C)$ ;
temperatura topnienia: $312,2 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $465 ° C$ .

Tenek rubidu

Właściwości fizyczne:

jasnożółte ciało stałe;
gęstość: $4, 0 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w gwałtowną reakcję;
temperatura topnienia: rozkład w ok. $400 ° C$ .

Tlenek baru

Rc2OSAPs60ot21

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe;
gęstość: $5, 72 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w reakcję;
temperatura topnienia: $1923 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $2000 ° C$ .

Tlenek cyrkonu(IV)

Właściwości fizyczne:

białe ciało stałe lub bezbarwne kryształy;
gęstość: $5, 68 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
nierozpuszczalny w wodzie;
temperatura topnienia: $2715 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $4300 ° C$ .

Tlenek srebra

R12vlp3ChguTv1

Właściwości fizyczne:

czarne ciało stałe;
gęstość: $7, 14 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: $0,025 \frac{g}{1000 g H_{2} O} (25 ° C)$ ;
temperatura topnienia: rozkłada się w temperaturze powyżej $200 ° C$ .

tlenek ołowiu(II)

RjtYgRnm3yZTa1

Ilustracja przedstawia żółty proszek na szkiełku zegarkowym. — Tlenek ołowiu(II)
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

gęstość: $9, 53 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: $0,017 \frac{g}{1000 g H_{2} O} (25 ° C)$ ;
temperatura topnienia: $888 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $1470 ° C$ .

Tlenki ciekłe

Z tlenkiem, występującym naturalnie w postaci cieczy, masz styczność na co dzień. Co więcej – masz go właściwie na wyciągnięcie ręki. A dokładnie: pod skórą. Tym tlenkiem jest dobrze znana woda ( $H_{2} O$ ). Bez niej nie byłoby możliwe rozwinięcie się życia na Ziemi w takiej formie, jaką znamy obecnie. Organizm ludzki składa się z ok. 70% tego tlenku.

Tlenek wodoru

RDlnlRgYjzZsG1

Ilustracja przedstawia kroplę, która spada na powierzchnię wody. — Źródło: dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Właściwości fizyczne

bezbarwna, bezwonna ciecz;
gęstość: $0, 997 \frac{g}{{cm}^{3}}$ w temperaturze $25^{\circ} C$ ;
temperatura topnienia: $0 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $99,974 ° C$ .

Tlenek azotu(III)

RYE5XoQiRWecv1

Ilustracja przedstawia kolbę okrągłodenną, w której znajduje się niebieski osad. Na zewnętrznej stronie kolby znajduje się cienka warstwa lodu. — Źródło: Liyuanschool, licencja: CC BY-SA 4.0.

Właściwości fizyczne

niebieska ciecz lub ciało stałe (w bardzo niskich temperaturach);
gęstość: $1, 4 \frac{g}{{cm}^{3}}$ w temperaturze $2 ° C$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w reakcje;
temperatura topnienia: $-101,1 ° C$ ;
temperatura wrzenia: rozkłada się w temperaturze powyżej $3 ° C$ .

Tlenek chloru(VII)

Właściwości fizyczne

bezbarwna oleista ciecz;
gęstość: $1, 9 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w reakcje;
temperatura topnienia: $-91,5 ° C$ ;
temperatura wrzenia: rozkłada się w temperaturze powyżej $82 ° C$ .

Tlenek manganu(VII)

RGfbUln7NNAbg1

Ilustracja przedstawia zieloną, lepką substancję znajdującą się na szkiełku zegarkowym. — Tlenek manganu(VII) w środowisku kwasu siarkowego(VI)
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne

czerwona, oleista ciecz lub zielona, oleista ciecz gdy ma kontakt z kwasem siarkowym(VI);
gęstość: $2, 79 \frac{g}{{cm}^{3}}$ ;
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w reakcje;
temperatura topnienia: $5,9 ° C$ ;
temperatura wrzenia: ogrzewany rozkłda się wybuchowo.

Tlenki gazowe

Większość niemetali tworzy tlenki, które występują w postaci gazowej. Za każdym razem, robiąc wydech powietrza z płuc, uwalniasz tlenek węgla(IV) ${CO}_{2}$ – bezbarwny, bezwonny gaz. Bardzo niebezpiecznym jest tlenek węgla(II) $CO$ , inaczej nazywany czadem. To bezwonny, bezbarwny gaz, który powstaje w wyniku niecałkowitego spalenia gazu ziemnego. Dlatego w łazienkach ogrzewanych gazem powinien być zamontowany czujnik czadu. Jego toksyczne działanie polega na nieodwracalnym łączeniu się z czerwonymi krwinkami, uniemożliwiając tym samym przenoszenie tlenu.

Tlenek azotu(I) $N_{2} O$ znany jest z użycia w gazach rozweselających. To również bezbarwny, bezwonny gaz. Inny, tlenek azotu(IV), jest brunatnym gazem o nieprzyjemnym zapachu. Jest bardzo toksyczny dla organizmów żywych, ponadto powoduje opady kwaśnego deszczu.

Tlenek węgla(II)

Właściwości fizyczne:

bezbarwny gaz;
gęstość: $1, 145 \frac{kg}{m^{3}}$ ( $25 ° C$ , $1013 hPa$ );
rozpuszczalność w wodzie: $27,6 \frac{mg}{1000 g H_{2} O} (25 ° C)$ ;
temperatura topnienia: $-205 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $-191,5 ° C$ .

Ciekawostka

Tlenek węgla(II) występuje w dużych ilościach w niektórych kometach. Stały tlenek węgla(II) stanowi około 15% składu komety Halley'a.

R1MDzUWAkDLJD

Ilustracja przedstawia niebo nocą. Obserwuje się liczne gwiazdy i żółtą poświatę, która tworzy się w trakcie lotu komety. — Kometa
Źródło: dostępny w internecie: pixabay.com, domena publiczna.

Tlenek węgla(IV)

RpqQzD3sB1dQH1

Ilustracja przedstawia samolot, za którym są długie białe smugi. — Smugi kondensacyjne powstające ze spalania paliwa w samolocie. Tlenek węgla(IV) stanowi jeden z głównych ich składników.
Źródło: dostępny w internecie: www.pexels.com, domena publiczna.

Właściwości fizyczne:

bezbarwny gaz;
gęstość: $1, 977 \frac{kg}{m^{3}}$ ( $25 ° C$ , $1013 hPa$ );
rozpuszczalność w wodzie: $1, 88 \frac{g}{{dm}^{3}}$ ( $25 ° C$ , $1013 hPa$ );
temperatura sublimacji: $-78,464 ° C$ .

Tlenek azotu(II)

Właściwości fizyczne:

bezbarwny gaz;
gęstość: $1, 34 \frac{g}{{dm}^{3}}$ ( $25 ° C$ , $1013 hPa$ );
rozpuszczalność w wodzie: $0,0098 \frac{g}{100 g H_{2} O} (20 ° C)$ ;
temperatura topnienia: $-164 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $-152 ° C$ .

Tlenek azotu(IV)

Właściwości fizyczne:

gaz o barwie brunatnej;
gęstość: $1, 34 \frac{g}{{dm}^{3}}$ ( $25 ° C$ , $1013 hPa$ );
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w reakcję;
temperatura topnienia: $-9,3 ° C$ ;
temperatura wrzenia: $21,15 ° C$ .

Ciekawostka

Tlenek azotu(IV) przyjmuje mniej lub bardziej intensywne zabarwienie, w zależności od temperatury. W bardzo niskich temperaturach jest bezbarwny, a wraz ze wzrostem temperatury jego barwa zmienia się od żółtej, przez pomarańczową, do brunatnej. Fenomen ten związany jest z tendencją do tworzenia dimeru o wzorze sumarycznym $N_{2} O_{4}$ . Wraz ze spadkiem temperatury coraz większy udział w mieszaninie stanowi bezbarwna forma dimeryczna, a w bardzo niskich temperaturach tlenek azotu(IV) niemal nie występuje w formie monomeru.

R1EHCSccOuhpa

Źródło: Eframgoldberg, licencja: CC BY-SA 3.0.

Tlenek siarki(IV)

Rp1Hy7OBazfgE1

Zdjęcie przedstawia krater wulkanu w postaci okrągłego zagłębienia. Z lewej strony zdjęcia z krateru unosi się słup gęstego, białego dymu. W tle jest kolejny krater z unoszącym się nad nim dymem. — Duże ilości tlenku siarki(IV) uwalniane są z wulkanów, w szczególności podczas ich erupcji.
Źródło: Brocken Ingalory, licencja: CC BY-SA 3.0.

Właściwości fizyczne:

bezbarwny gaz
gęstość: $2, 62 \frac{kg}{m^{3}}$ ( $25 ° C$ , $1013 hPa$ )
rozpuszczalność w wodzie: wchodzi w reakcję
temperatura topnienia: $-72 ° C$
temperatura wrzenia: $-10 ° C$

Polecenie 2

Ustal wzór sumaryczny związku pierwiastka z tlenem na podstawie jego nazwy.

Nadtlenek baru.
Tlenek chromu( $VI$ ).

R3sn9pxyBWsZy

R1dTHKGCnr4am

${BaO}_{2}$ ;
${CrO}_{3}$ .

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

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

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

Jak tworzy się nazwy tlenków prostych?

Nomenklatura chemiczna stanowi zbiór zasad nadawania nazw substancjom chemicznym, jest niezwykle ważna w nauce i pozwala na usystematyzowanie wszystkich związków chemicznych. Międzynarodową organizacją, która zajmuje się standaryzacją nazewnictwa i symboliki związków chemicznych, jest IUPAC (Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej, ang. International Union of Pure and Applied Chemistry).

W systemie Stocka nazwy tlenków są dwuczłonowe, podaje się je poprzez połączenie ze sobą słowa „tlenek” z nazwą pierwiastka chemicznego w dopełniaczu, przykładowo:

${Na}_{2} O$ – tlenek sodu.

Jeśli dany pierwiastek chemiczny tworzy więcej niż jeden tlenek po dwuczłonowej nazwie w nawiasie, należy podać stopień utlenienia (w postaci cyfry rzymskiej) pierwiastka w danym tlenku (bez spacji między drugim członem nazwy a nawiasem z podanym stopniem utlenienia), przykładowo:

$FeO$ – tlenek żelaza( $II$ ) oraz ${Fe}_{2} O_{3}$ - tlenek żelaza( $III$ )

Jak zapisać wzór tlenku na podstawie jego nazwy?

Przykład 1

Ustal wzór sumaryczny tlenku siarki( $VI$ ) oraz tlenku chromu( $III$ ) na podstawie jego nazwy.

Rozwiązanie

Zacznijmy od tlenku siarki( $VI$ ). Najpierw zapiszmy symbole pierwiastków budujących tlenek siarki( $VI$ ), a nad nimi zaznaczmy stopnie utlenienia, na których występują atomy tych pierwiastków w naszym związku.

R1Lk4J0SGdb97

Ilustracja przedstawiająca symbole atomów budujących tlenek siarki SO, nad atomem siarki stopień utlenienia cyframi rzymskimi sześć oraz nad atomem tlenu minus dwa. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Następnie sprawdźmy, że $VI$ (6) znajdujący się nad symbolem siarki może ulec skróceniu z wartością stopnia utlenienia tlenu w tlenkach, a więc z $- II$ (-2). Oczywiście po skróceniu otrzymamy $III$ i $- I$ .

RrfqYIYRqPi9k

Ilustracja przedstawiająca symbole atomów budujących tlenek siarki SO, nad atomem siarki przekreślono stopień utlenienia cyframi rzymskimi sześć, a wpisani trzy, nad atomem tlenu skreślono minus dwa, a wpisano minus jeden. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Teraz możemy skorzystać z reguły “na krzyż” i zapisać wzór tlenku w miejsce cyfr rzymskich stosując cyfry arabskie.

R1IFDOjL2gi4u

Ilustracja obrazująca regułę "na krzyż". Stopnie utlenienia po skróceniu, to znaczy od trójki rzymskiej nad atomem siarki poprowadzono po skosie strzałkę do indeksu dolnego przy atomie tlenu. Z kolei od rzymskiego minus jeden poprowadzono strzałkę do indeksu dolnego przy atomie siarki. Strzałki przecinają się. Obok strzałką w prawą stronę, za strzałką SO3. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadź samodzielnie analogiczną analizę dla tlenku chromu( $III$ ). Tym razem jednak $III$ nie skraca się z $- II$ , zatem operacja “na krzyż” doprowadzi nas do wzoru ${Cr}_{2} O_{3}$ .

Przykład 2

Ustal nazwę tlenku na podstawie jego wzoru sumarycznego:

${Li}_{2} O$
${SO}_{2}$
$N_{2} O_{3}$

Rozwiązanie:

1. ${Li}_{2} O$

Dla metali grupy $1 .$ stopień utlenienia w związkach chemicznych zawsze wynosi $I$ , dlatego nie zapisujemy wartości stopnia utlenienia, pisząc nazwę tlenku. Podobnie rzecz ma się w przypadku tlenków metali grupy $2 .$ oraz tlenku glinu i tlenku cynku.

Zatem tlenek nosi nazwę: tlenek litu.

2. ${SO}_{2}$

W przypadku siarki musimy obliczyć stopień utlenienia jej atomów w związku ${SO}_{2}$ , czynimy to wykorzystując definicje tlenków jako związków, w których atomy tlenu występują zawsze na $- II$ stopniu utlenienia. Oznaczmy stopień utlenienia siarki jako „x”.

Rab8fdS2rD7zf

Ilustracja przedstawiająca tlenek siarki SO3. Nad atomem siarki x, zaś nad atomem tlenu rzymskie minus dwa. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wiemy, że suma stopni utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład związku obojętnego elektrycznie jest równa 0.

Możemy zatem ułożyć równanie:

$x + 2 \cdot (- 2) = 0$

$x = 4$

Wynika z tego, że atomy siarki w cząsteczce ${SO}_{2}$ występują na $IV$ stopniu utlenienia. Nazwa tego tlenku to zatem: tlenek siarki( $IV$ ).

3. $N_{2} O_{3}$

W analogiczny sposób przeprowadzamy analizę dla tlenku $N_{2} O_{3}$ , tym razem stopień utlenienia atomów azotu oznaczmy w postaci niewiadomej „y”.

RMjC5mt7iLCEL

Ilustracja przedstawiająca tlenek azotu N2O3. Nad atomem azotu y, zaś nad atomem tlenu rzymskie minus dwa. — Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wiemy, że suma stopni utlenienia wszystkich atomów wchodzących w skład związku obojętnego elektrycznie jest równa 0.

Możemy zatem ułożyć równanie:

$2 y + 3 \cdot (- 2) = 0$

$2 y = 6$

$y = 3$

Wynika z tego, że atomy azotu w cząsteczce $N_{2} O_{3}$ występują na III stopniu utlenienia. Nazwa tego tlenku to zatem: tlenek azotu( $III$ ).

Polecenie 3

R1OV7ZKVLGZK4

Zestawienie przykładowych nazw i wzorów tlenków znajduje się poniżej. Przeanalizuj w jaki sposób wartosć stopnia utlenienia atomów ma odzwierciedlenie w nazwie i wzorze tlenku.

Nazwa tlenku (wg Systemu Stocka)	Wzór tlenku	Stopień utlenienia atomów pierwiastka w tlenku
tlenek sodu	${Na}_{2} O$	$I$
tlenek litu	${Li}_{2} O$	$I$
tlenek wapnia	$CaO$	$II$
tlenek magnezu	$MgO$	$II$
tlenek skandu( $III$ )	${Sc}_{2} O_{3}$	$III$
tlenek tytanu( $IV$ )	${TiO}_{2}$	$IV$
tlenek wanadu( $V$ )	$V_{2} O_{5}$	$V$
tlenek chromu( $VI$ )	${CrO}_{3}$	$VI$
tlenek manganu( $IV$ )	${MnO}_{2}$	$IV$
tlenek żelaza( $III$ )	${Fe}_{2} O_{3}$	$III$
tlenek kobaltu( $II$ )	$CoO$	$II$
tlenek niklu( $II$ )	$NiO$	$II$
tlenek miedzi( $II$ )	$CuO$	$II$
tlenek cynku	$ZnO$	$II$
tlenek glinu	${Al}_{2} O_{3}$	$III$
tlenek węgla( $II$ )	$CO$	$II$
tlenek węgla( $IV$ )	${CO}_{2}$	$IV$
tlenek ołowiu( $II$ )	$PbO$	$II$
tlenek ołowiu( $IV$ )	${PbO}_{2}$	$IV$
tlenek azotu( $II$ )	$NO$	$II$
tlenek azotu( $III$ )	$N_{2} O_{3}$	$III$
tlenek azotu( $V$ )	$N_{2} O_{5}$	$V$
tlenek siarki( $IV$ )	${SO}_{2}$	$IV$
tlenek siarki( $VI$ )	${SO}_{3}$	$VI$
tlenek chloru( $I$ )	${Cl}_{2} O$	$I$
tlenek chloru( $IV$ )	${ClO}_{2}$	$IV$
tlenek chloru( $VII$ )	${Cl}_{2} O_{7}$	$VII$

Polecenie 4

Czy potrafisz sprawnie posługiwać się nazwami tlenków oraz zapisywać ich wzory sumaryczne? Sprawdź się w poniższej grze!

RutGRRvunFKBp

Gra edukacyjna pt. „Nomenklatura i wzory tlenków - koło fortuny”

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Czy potrafisz sprawnie posługiwać się nazwami tlenków oraz zapisywać ich wzory? W grze edukacyjnej należy podać nazwy dla wybranych wzorów sumarycznych tlenków oraz wartości stopni utlenienia atomu pierwiastka tworzącego z tlenem tlenek: $N_{2} O_{5}$ , ${TiO}_{2}$ , ${Sc}_{2} O_{3}$ , ${CO}_{2}$ , ${ClO}_{2}$ , ${Na}_{2} O$ , $V_{2} O_{5}$ , $PbO$ , $CoO$ .

Informacja do zadania

Tlenki to związki tlenu z innymi pierwiastkami, w których atomy tlenu występują na minus drugim stopniu utlenienia (zapis cyframi rzymskimi). Wzór ogólny tlenków prostych ma postać: $X_{n} O_{m}$ , gdzie X to symbol dowolnego pierwiastka chemicznego, n,m oznaczają odpowiednie indeksy stechiometryczne. W systemie Stocka nazwy tlenków są dwuczłonowe, podaje się je poprzez połączenie ze sobą słowa „tlenek” z nazwą pierwiastka chemicznego w dopełniaczu, przykładowo: ${Na}_{2} O$ , czyli tlenek sodu. Jeśli dany pierwiastek chemiczny tworzy więcej niż jeden tlenek po dwuczłonowej nazwie w nawiasie należy podać stopień utlenienia w postaci cyfry rzymskiej, bez spacji między drugim członem nazwy a nawiasem z podanym stopniem utlenienia, przykładowo: $FeO$ tlenek żelaza( $II$ ) oraz ${Fe}_{2} O_{3}$ tlenek żelaza( $III$ ).

R104l1AK9jGzS

Tlenki mieszane

Dla niektórych pierwiastków, np. dla żelaza i ołowiu, oprócz tlenków prostych, występują również tlenki mieszane, w których atomy danego pierwiastka występują na więcej niż jednym stopniu utlenienia. Dla takich związków nazwy tworzone są analogicznie, jak dla tlenków prostych, należy jednak podać wartości obydwu stopni utlenienia metalu. Do przykładów takich tlenków należą: ${Fe}_{3} O_{4}$ – tlenek żelaza( $II$ , $III$ ), ${Pb}_{2} O_{3}$ – tlenek ołowiu( $II$ , $IV$ ), ${Pb}_{3} O_{4}$ – tlenek ołowiu( $II$ , $IV$ ).

Ćwiczenie 1

Napisz nazwy tlenków, których wzory podano poniżej.

RehXpyyPs4UXq

tlenek żelaza( $II$ , $III$ )
tlenek ołowiu( $II$ , $IV$ )
tlenek miedzi( $II$ )
tlenek srebra( $I$ )

bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk

Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przemiana fizyczna, reakcja chemiczna, typy reakcji chemicznych, równania reakcji

W wyniku jakich reakcji powstają tlenki?

Tlenki – budowa, nazewnictwo i właściwości fizyczne

Związki pierwiastków z tlenem

Tlenki

$X_{n} O_{m}^{- II}$

Właściwości fizyczne wybranych tlenków

Tlenki stałe

Tlenki ciekłe

Tlenki gazowe

Jak tworzy się nazwy tlenków prostych?

Jak zapisać wzór tlenku na podstawie jego nazwy?

Tlenki mieszane

Notatnik

Przemiana fizyczna, reakcja chemiczna, typy reakcji chemicznych, równania reakcji

W wyniku jakich reakcji powstają tlenki?

Tlenki – budowa, nazewnictwo i właściwości fizyczne

Związki pierwiastków z tlenem

Tlenki

XnOm-II

Właściwości fizyczne wybranych tlenków

Tlenki stałe

Tlenki ciekłe

Tlenki gazowe

Jak tworzy się nazwy tlenków prostych?

Jak zapisać wzór tlenku na podstawie jego nazwy?

Tlenki mieszane

Notatnik

$X_{n} O_{m}^{- II}$