Tworzenie podstawowych tlenków, nazewnictwo, właściwości i przykłady

The podstawowe tlenki są te utworzone przez połączenie kationu metalu z dianionem tlenu (OR^2-); zazwyczaj reagują z wodą, tworząc zasady lub kwasy, tworząc sole. Ze względu na silną elektroujemność tlen może tworzyć stabilne wiązania chemiczne z prawie wszystkimi pierwiastkami, dając w wyniku różne rodzaje związków.

Jednym z najczęstszych związków, które może tworzyć dianion tlenu, jest tlenek. Tlenki są związkami chemicznymi, które zawierają co najmniej jeden atom tlenu obok innego pierwiastka w ich wzorze; mogą być generowane z metali lub niemetali oraz w trzech stanach agregacji materii (ciało stałe, ciecz i gaz).

Dlatego mają one dużą liczbę wewnętrznych właściwości, które mogą się różnić, nawet między dwoma tlenkami utworzonymi z tego samego metalu i tlenu (takimi jak tlenek żelaza (II) i tlenek żelaza (III), lub odpowiednio tlenek żelazawy i żelazowy). Gdy tlen wiąże się z metalem tworząc tlenek metalu, mówi się, że utworzył się tlenek zasadowy.

Dzieje się tak dlatego, że tworzą one bazę przez rozpuszczenie w wodzie lub reagują jako zasady w pewnych procesach. Przykładem tego są związki takie jak CaO i Na₂O reagować z wodą i powodować wodorotlenki Ca (OH)₂ i odpowiednio 2NaOH.

Podstawowe tlenki są zwykle znakami jonowymi, stając się bardziej kowalencyjne podczas omawiania elementów na prawo od układu okresowego. Są też tlenki kwasowe (utworzone z niemetali) i tlenki amfoteryczne (utworzone z pierwiastków amfoterycznych).

Indeks

• 1 Szkolenie
• 2 Nazewnictwo
  • 2.1 Zasady podsumowujące nazywanie podstawowych tlenków
• 3 Właściwości
• 4 Przykłady
  • 4.1 Tlenek żelaza
  • 4.2 Tlenek sodu
  • 4.3 Tlenek magnezu
  • 4.4 Tlenek miedzi
• 5 referencji

Szkolenie

Metale alkaliczne i ziem alkalicznych tworzą trzy różne typy związków binarnych z tlenu. Oprócz tlenków można również nadtlenki (które zawierają jony nadtlenkowe).₂^2-) i nadtlenki (które zawierają jony nadtlenkowe O₂^-).

Wszystkie tlenki utworzone z metali alkalicznych mogą być przygotowane z ogrzewania odpowiedniego azotanu metalu z jego pierwiastkowym metalem, jak na przykład to, co pokazano poniżej, gdzie litera M oznacza metal:

2MNO₃ + 10M + ciepło → 6M₂O + N₂

Z drugiej strony, aby przygotować zasadowe tlenki z metali ziem alkalicznych, przeprowadza się ogrzewanie ich odpowiednich węglanów, jak w następującej reakcji:

MCO₃ + Ciepło → MO + CO₂

Powstawanie tlenków zasadowych może również nastąpić z powodu traktowania tlenem, jak w przypadku siarczków:

2MS + 3O₂ + Ciepło → 2MO + 2SO₂

Wreszcie może wystąpić przez utlenianie niektórych metali kwasem azotowym, jak w następujących reakcjach:

2Cu + 8HNO₃ + Ciepło → 2CuO + 8NO₂ + 4H₂O + O₂

Sn + 4HNO₃ + Ciepło → SnO₂ + 4NO₂ + 2H₂O

Nomenklatura

Nomenklatura tlenków zasad zmienia się w zależności od ich stechiometrii i zgodnie z możliwymi liczbami utleniania, które ma zaangażowany pierwiastek metaliczny.

Można tutaj zastosować ogólną formułę, którą jest metal + tlen, ale istnieje również nomenklatura stechiometryczna (lub stara nomenklatura zapasów), w której związki są nazywane przez umieszczenie słowa „tlenek”, po którym następuje nazwa metalu i jego stan utlenienia cyframi rzymskimi.

Jeśli chodzi o systematyczną nomenklaturę z przedrostkami, stosuje się ogólne reguły ze słowem „tlenek”, ale przedrostki są dodawane do każdego elementu z liczbą atomów we wzorze, jak w przypadku „trójtlenku dihierro”.

W tradycyjnej nomenklaturze przyrostki „-oso” i „-ico” są używane do identyfikacji towarzyszących metali o mniejszej lub większej wartościowości w tlenku, oprócz których zasadowe tlenki są znane jako „zasadowe bezwodniki” ze względu na ich zdolność do tworzenia zasadowe wodorotlenki po dodaniu wody.

Ponadto, w tej nomenklaturze stosowane są reguły, tak że gdy metal ma stany utlenienia do +3, jest nazywany zgodnie z regułami tlenków, a gdy ma stany utleniania większe lub równe +4, jest nazywany za pomocą zasady bezwodników.

Zasady podsumowujące nazywanie podstawowych tlenków

Należy zawsze obserwować stany utleniania (lub wartościowości) każdego elementu. Zasady te zostały podsumowane poniżej:

1- Gdy element ma pojedynczy numer utlenienia, jak na przykład w przypadku aluminium (Al₂O₃), tlenek nazywa się:

Tradycyjna nomenklatura

Tlenek glinu.

Systematyka z przedrostkami

W zależności od ilości atomów, które posiada każdy element; to jest trójtlenek dialuminowy.

Systematyka z cyframi rzymskimi

Tlenek glinu, gdzie stan utlenienia nie jest zapisany, ponieważ ma tylko jeden.

2- Gdy pierwiastek ma dwa numery utleniania, na przykład w przypadku ołowiu (+2 i +4, które dają tlenki PbO i PbO₂, odpowiednio), nosi nazwę:

Tradycyjna nomenklatura

Przyrostki „ponosi” i „ico” odpowiednio dla mniejszych i większych. Na przykład: tlenek pionowy dla PbO i tlenek ołowiu dla PbO₂.

Nomenklatura systematyczna z przedrostkami

Tlenek ołowiu i dwutlenek ołowiu.

Systematyczne nazewnictwo z cyframi rzymskimi

Tlenek ołowiu (II) i tlenek ołowiu (IV).

3- Gdy element ma więcej niż dwa (do czterech) numerów oksydacyjnych, otrzymuje nazwę:

Tradycyjna nomenklatura

Gdy element ma trzy wartościowości, przedrostek „hipo-” i przyrostek „-oso” dodaje się do najmniejszej wartościowości, jak na przykład w podfosforawie; do wartościowości pośredniej dodaje się przyrostek „-oso”, jak w tlenku fosforu; i na koniec do majora wartościowości dodaje się „-ico”, tak jak w tlenku fosforu.

Gdy pierwiastek ma cztery wartościowości, tak jak w przypadku chloru, poprzednia procedura jest stosowana dla mniejszych i dwóch następnych, ale do tlenku z większą liczbą utleniania dodaje się przedrostek „per-” i przyrostek „-ico” , Powoduje to (na przykład) w tlenku nadchlorowym dla stopnia utlenienia +7 tego pierwiastka.

W przypadku systemów z przedrostkiem lub cyframi rzymskimi reguły stosowane dla trzech liczb utleniania są powtarzane, równe tym.

Właściwości

- Występują w naturze jako krystaliczne ciała stałe.

- Tlenki zasadowe mają tendencję do przyjmowania struktur polimerowych, w przeciwieństwie do innych tlenków, które tworzą cząsteczki.

- Ze względu na znaczną wytrzymałość wiązań M-O i strukturę polimeru tych związków, zasadowe tlenki są zwykle nierozpuszczalne, ale mogą być atakowane przez kwasy i zasady.

- Wiele zasadowych tlenków uważa się za związki niestechiometryczne.

- Wiązania tych związków przestają być jonowe i stają się kowalencyjne jako bardziej zaawansowane na okres w układzie okresowym.

- Charakterystyka kwasowa tlenku wzrasta, gdy opada on przez grupę w układzie okresowym.

- Zwiększa również kwasowość tlenku w większej ilości utleniania.

- Zasadowe tlenki można zredukować różnymi odczynnikami, ale inne można nawet zmniejszyć przez proste ogrzewanie (rozkład termiczny) lub reakcję elektrolizy.

- Większość naprawdę podstawowych (nie-amfoterycznych) tlenków znajduje się po lewej stronie układu okresowego.

- Większość skorupy ziemskiej składa się ze stałych tlenków typu metalicznego.

- Utlenianie jest jednym ze sposobów prowadzących do korozji materiału metalicznego.

Przykłady

Tlenek żelaza

Występuje w rudach żelaza w postaci minerałów, takich jak hematyt i magnetyt..

Ponadto tlenek żelaza tworzy słynny czerwony „tlenek”, który tworzy skorodowane masy metali, które zostały wystawione na działanie tlenu i wilgoci.

Tlenek sodu

Jest to związek stosowany w produkcji ceramiki i szkła, a ponadto jest prekursorem w produkcji wodorotlenku sodu (soda kaustyczna, silny rozpuszczalnik i środek czyszczący).

Tlenek magnezu

Jest to solidny, higroskopijny minerał, ten związek o wysokiej przewodności cieplnej i niskiej przewodności elektrycznej ma wiele zastosowań w branży budowlanej (np. W ścianach odpornych na ogień) oraz w rekultywacji zanieczyszczonej wody i ziemi..

Tlenek miedzi

Istnieją dwa warianty tlenku miedzi. Tlenek miedziowy jest czarnym ciałem stałym otrzymywanym z górnictwa, które może być stosowane jako pigment lub do ostatecznego usuwania materiałów niebezpiecznych.

Z drugiej strony tlenek miedziawy jest czerwonym półprzewodnikiem stałym, który jest dodawany do pigmentów, fungicydów i farb morskich, aby zapobiec gromadzeniu się odpadów w kadłubach statków.

Referencje

1. Britannica, E. (s.f.). Tlenek. Źródło: britannica.com
2. Wikipedia. (s.f.). Tlenek. Źródło z en.wikipedia.org
3. Chang, R. (2007). Meksyk: McGraw-Hill.
4. LibreTexts. (s.f.). Tlenki Źródło: chem.libretexts.org
5. Szkoły, N. P. (s.f.). Nazwy tlenków i nadtlenków. Pobrane z newton.k12.ma.us