TLENKI - dwuskładnikowe związki tlenu z innymi pierwiastkami. Ogólny wzór to E₂^aO_a^II. Tworzą je prawie wszystkie pierwiastki

Większość tlenków występuje w postaci gazowej. Występują na Ziemi w atmosferze otaczającej naszą planetę. Niektóre z nich to substancje stałe jak np. dwutlenek krzemu ( krzemionka ), tlenek wapnia (wapno palone ) - sypki biały proszek.

Otrzymywanie tlenków

• Reakcja syntezy pierwiastka z tlenem (np. spalanie)

C + O2 CO2

S + O2 SO2

• Reakcja rozkładu niektórych wodorotlenków, np.

Cu(OH)2 CuO + H2O↑

• Reakcja rozkładu niektórych soli, np.

CaCo3 CaO + CO2↑

Większość tlenków metali ma wiązania jonowe, a ich sieć krystaliczna zawiera kationy metali i jony O2-. Są to ciała stałe, które w stanie stopionym przewodzą prąd. Nie rozpuszczają się w wodzie, choć tlenki litowców i berylowców reagują z nią bardzo gwałtownie. Tlenki metali ciężkich SA barwne, np. Fe2O3 - brunatny, HgO - czerwony, CrO3 - zielony, CuO - czarny. SA dodawane do farb jako pigmenty.

Tlenek magnezu w teakcji z wodą daje wodorotlenek magnezu

Jest to więc tlenek zasadowy

Na podstawie ich zachowania się w stosunku do kwasów, zasad i wody można tlenki podzielić na cztery grupy:
1. Tlenki zasadowe, czyli tlenki reagujące z kwasami, a nie reagujące z zasadami. Np. CaO, MgO, K2O

W reakcji z kwasem powstaje sól, np.:
Na2SO4 + H2O◊Na2O + H2SO4
CaCl2 + H2O◊CaO + 2HClaq
Tlenki zasadowe są tlenkami metali, co bynajmniej nie oznacza, że każdy tlenek metalu jest zasadowy. Tlenki zasadowe, zwane również bezwodnikami zasadowymi, najczęściej reagują z wodą tworząc wodorotlenki o charakterze zasadowym.:
2NaOH◊Na2O + H2O
Ca(OH)2◊CaO + H2O

MgO - H2O Mg(OH)2
Podobnie zachowują się tlenki innych metali z grup 1 i 2. Natomiast zasadowe tlenki metali pozostałych grup na ogół nie reagują z wodą (CrO, MnO).
2. Tlenki kwasowe, czyli tlenki reagujące z zasadami, a nie reagujące z kwasami. Do najważniejszych tlenków kwasowych należą: SO2, SO3, N2O3, N2O5, P2O5, CO2, SiO2, CrO3, Mn2O7 .
W reakcji tlenków kwasowych z zasadami powstają sole:
Na2SO4 + H2O◊SO3 + 2NaOH
K2CO3 + H2O◊CO2 + 2KOH
Tlenki kwasowe są na ogół tlenkami niemetali, chociaż spotyka się tlenki kwasowe wśród tzw. wyższych tlenków metali, tzn. tlenków, w których metale wykazują wyższą wartościowość (CrO3, Mn2O7).
Tlenki kwasowe , zwane również bezwodnikami kwasowymi (bezwodnik kwasowy jest tlenkiem, w którym wartościowość niemetalu odpowiada wartościowości tego niemetalu w cząsteczce kwasu), najczęściej reagują z wodą tworząc kwasy tlenowe:
H2SO3◊H2O + SO2
H2SO4◊H2O + SO3
Nie jest to jednak regułą. Na przykład dwutlenek krzemu SiO2 (bezwodnik kwasu krzemowego H2SiO3) z wodą nie reaguje.
Tlenki kwasowe reagują z tlenkami zasadowymi tworząc sole:
CaCO3◊CaO + CO2
3. Tlenki amfoteryczne, czyli tlenki reagujące zarówno z zasadami jak i z kwasami. Np. Al2O3, ZnO, MnO, AsO3
Produktem każdej z tych reakcji jest sól, inna w przypadku rozpuszczania w kwasie , a inna przy rozpuszczaniu w zasadzie:
H2O + ZnSO4◊ZnO + H2SO4
H2O + Na2ZnO2◊ZnO + 2NaOH
Sól tworząca się w reakcji z kwasem zawiera resztę kwasową tego kwasu, a sól tworząca się w reakcji z zasadą zawiera w reszcie kwasowej atom pierwiastka (w tym przypadku cynku), który tworzył przed reakcją tlenek amfoteryczny. tlenki amfoteryczne na ogół nie reagują z wodą.
4. Tlenki obojętne, czyli nie reagujące ani z kwasami, ani z zasadami. Np. CO, NO

Jest to nieliczna grupa tlenków, wśród których można wymienić dla przykładu tlenek węgla CO i tlenek azotu NO. Tlenki tego typu mogą rozpuszczać się w wodzie na zasadzie rozpuszczalności fizycznej (wymieszania), ale z wodą nie reagują, nie są bezwodnikami kwasowymi ani zasadowymi.

• W okresie - od typowo zasadowych w grupie 1. i 2. , poprzez amfoteryczne- w grupie 13., aż po typowo kwasowe - w grupie 17.

• W grupie - ze wzrostem liczb atomowych pierwiastków, to znaczy od góry do dołu grupy, rosnie charakter zasadowy ich tlenków

WODOROTLENKI - Wodorotlenkami nazywamy związki chemiczne, zbudowane z kationu metalu (Me) i anionu wodorotlenowego (OH - )

Wzór ogólny: Me(OH)n

gdzie: n - ilośc grup wodorotlenowych, równa wartościowości metalu.
Grupa wodorotlenowa jest zawsze "- 1" wartościowa.

WŁAŚCIWOŚCI WODOROTLENKÓW Wodorotlenki są w większości ciałami stałymi.
Wodorotlenki litowców i berylowców (za wyjątkiem Be(OH)2 i Mg(OH)2), są rozpuszczalne w wodzie i te należą do mocnych elektrolitów. Pozostałe wodorotlenki są słabymi elektrolitami.
Wodorotlenki są z reguły substancjami aktywnymi chemicznie.
Najbardziej charakterystyczną reakcją dla wodorotlenków jest reakcja z kwasami, w wyniku której tworzą się sole. Reakcja ta nazywana jest reakcją zobojętniania, np.
Na OH + HCl ---> Na Cl + H2O

OTRZYMWANIE WODOROTLENKÓW

1. W reakcji aktywnych metali z wodą (aktywnymi metalami są metale I grupy i część metali II grupy układu okresowego, które reagują z wodą z wydzieleniem wodoru), np.:
   2 Na + 2H₂O --> 2Na OH + H₂
   Ca + 2H₂O --> Ca(OH)₂ + H₂
   2. Reakcja odpowiedniego tlenku metalu z wodą (tak otrzymuje się wodorotlenki litowców i berylowców), np.:
   Na₂O + H₂O --> 2 Na OH
   CaO + H₂O --> Ca(OH)₂
   3. Wodorotleniki nierozpuszczalne w wodzie, otrzymuje się w reakcji mocnej zasady i soli danego metalu - wytrąca się osad odpowiedniego wodorotlenku, np.:
   Fe Cl₃ + 3 Na OH ---> Fe(OH)₃ + 3 Na Cl
   Cu SO₄ + 2 Na OH ---> Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

A oto przykłady reakcji:

Do drugiej grupy zaliczamy pozostałe wodorotlenki, reagujące z kwasami i z zasadami, np.:
Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2KOH → K2ZnO2 + 2H2O

Wzory i nazwy niektórych wodorotlenków Na OH - wodorotlenek sodu KOH - wodorotlenek potasu Ca (OH)2 - wodorotlenek wapnia Mg (OH)2- wodorotlenek magnezu Cu (OH)2 - wodorotlenek miedzi (II) Al(OH)3 - wodorotlenek glinu Zn (OH)2 - wodorotlenek cynku Fe (OH)2 - wodorotlenek żelaza (II) Fe (OH)3 - wodorotlenek żelaza (III) Ba (OH)2 - wodorotlenek baru

Wodorotlenki można podzielić na: zasadowe i amfoteryczne. Wodorotlenki zasadowe (np.: NaOH, KOH, Ca(OH)2), reagują z kwasami tworząc sole, a nie reagują z zasadami. Wodorotlenki te są ciałami stałymi, krystalicznymi, zwykle dobrze rozpuszczalnymi w wodzie. KOH + HCl → KCl + H2O Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O Wodorotlenki amfoteryczne (np.: Al(OH)3, Zn(OH)2), reagują z mocnymi kwasami i mocnymi zasadami. W obu reakcjach powstają sole, przy czym w reakcji z zasadami tworzą się związki kompleksowe (metal pochodzący od wodorotlenku amfoterycznego wchodzi w skład anionu soli np. [Al(OH)4] - ). Wodorotlenki amfoteryczne nie mają budowy krystalicznej, tworzą osady o charakterze koloidalnym i nie rozpuszczają się w wodzie Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2KOH → K2ZnO2 + 2H2O

KWASY nieorganiczne to grupa związków o wzorze ogólnym: H_nR, gdzie H - atom wodoru, R - reszta kwasowa. Jeśli w reszcie R nie występuje atom tlenu, to mówimy o kwasie beztlenowym, a jeśli występuje - o tlenowym.
Kwas nieorganiczny tlenowy otrzymuje się z reakcji bezwodnika (tlenku kwasowego) z wodą, np. SO₃ + H₂O → H₂SO₄
Kwasy beztlenowe powstają przez rozpuszczenie odpowiedniego wodorku w wodzie, np. chlorowodór (HCl) + woda → kwas solny.
Kwasy słabe można pozyskać z ich soli działając na nie silniejszym kwasem, np. Na₂SiO₃ + 2HCl → H₂SiO₃ + 2NaCl
POPULARNE KWASY:
HCl - kwas solny (wodny roztwór chlorowodoru)
H₂SO₄ - kwas siarkowy
H₂SO₃ - kwas siarkawy
HNO₃ - kwas azotowy
HNO₂ - kwas azotawy
H₃PO₄ - kwas ortofosforowy
H₂CO₃ - kwas węglowy
H₂SiO₃ - kwas krzemowy

Właściwości fizyczne: Są to przeważnie ciecze, rzadziej ciała stałe.
Właściwości chemiczne: Reagują z prawie wszystkimi metalami dając odpowiednią sól i wydzielając wodór, np. Mg + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂
Z większością tlenków metali tworzą sole i wodę, np. CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O
Z wodorotlenkami także tworzą sole i wodę, np. NaOH + HCl → NaCl + H₂O

SOLE
(chlorki, siarczany, azotany) Sole to szeroka grupa związków chemicznych, które można otrzymać w następujących reakcjach:

1. wodorotlenek + kwas → sól + woda, np.: Ca(OH)₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂O

2. metal + kwas → sól + wodór, np.: Mg + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂

3. tlenek metalu + kwas → sól + woda, np.: CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

4. zasada + tlenek kwasowy → sól + woda, np.: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

5. tlenek kwasowy + tlenek zasadowy → sól, np.: SO₂ + MgO → MgSO₃

6. metal + niemetal → sól, np.: 2K + F₂ → 2KF

Sole są prawie zawsze ciałami stałymi. Ich barwa, a także rozpuszczalność w wodzie są bardzo różne i nie ma co do tego żadnej ogólnej reguły.
W tym artykule przedstawimy 3 najbardziej powszechne grupy soli: chlorki, siarczany i azotany.
Chlorki to związki nieorganiczne o ogólnym wzorze MeCl_n, gdzie: Cl - atom chloru, Me - atom metalu. Wyjątkiem od tego zapisu jest chlorek rtęci I: Hg₂Cl₂Chlorki są solami kwasu solnego.
Siarczany to związki nieorganiczne o ogólnym wzorze Me_m(SO₄)_n, gdzie: SO₄ - grupa siarczanowa, Me - atom metalu. Siarczany są solami kwasu siarkowego.
Azotany to związki nieorganiczne o ogólnym wzorze Me(NO₃)_n, gdzie: NO₃ - grupa azotanowa, Me - atom metalu.
Wyjątkiem od tego zapisu jest azotan rtęci I: Hg₂(NO₃)₂.
Azotany są solami kwasu azotowego.
We wszystkich powyższych solach, zamiast atomu metalu może wystąpić grupa NH₄ (amonowa).
POPULARNE CHLORKI:
NaCl - chlorek sodu (sól kuchenna) - stosowana w kuchni do solenia potraw
KCl - chlorek potasu
CaCl₂ - chlorek wapnia - stosowany do pochłaniania wilgoci (silnie higroskopijny)
AgCl - chlorek srebra - stosowany w dawnej fotografii (rozkłada się pod wpływem światła)
Hg₂Cl₂ - chlorek rtęci I (kalomel) - stosowany do wyrobu elektrod i do ochrony roślin
HgCl₂ - chlorek rtęci II (sublimat) - stosowany jako środek dezynfekujący
NH₄Cl - chlorek amonu (salmiak) - stosowany do produkcji baterii, jako konserwant i w kuchni jako środek spulchniający.
POPULARNE SIARCZANY:
Na₂SO₄ - siarczan sodu - stosowany jako środek osuszający. W postaci uwodnionej (związku z 10 cząsteczkami wody) zwany jest solą glauberską i używany jest do garbowania skóry.
MgSO₄ - siarczan magnezu (sól gorzka) - stosowany w medycynie jako środek przeczyszczający
CaSO₄ - siarczan wapnia (anhydryt) - w postaci uwodnionej (gips) powszechnie używany w budownictwie
CuSO₄ - siarczan miedzi (siny kamień) - stosowany jako środek grzybobójczy
BaSO₄ - siarczan baru - stosowany jako farba i jako kontrast w prześwietleniach rentgenowskich
POPULARNE AZOTANY:
NaNO₃ - azotan sodu (saletra chilijska) - stosowany jako nawóz, konserwant i przy produkcji środków wybuchowych
KNO₃ - azotan potasu (saletra indyjska) - stosowany jako nawóz i konserwant. Wchodził w skład czarnego prochu.
Ca(NO₃)₂ - azotan wapnia (saletra norweska) - stosowany jako nawóz
AgNO₃ - azotan srebra (lapis) - używany w medycynie jako środek odkażający NH₄NO₃ - azotan amonu (saletra amonowa) - używany jako nawóz i składnik materiałów wybuchowych

.

---