Tlenki to związki chemiczne zbudowane z dwóch pierwiastków, z których jednym jest tlen. Tlen w tlenkach ma zawsze wartościowość II. Przykłady to tlenek węgla(IV) CO₂, tlenek wapnia CaO i woda H₂O, czyli tlenek wodoru.
Poniżej znajdziesz zasady pisania wzorów i nazw, sposoby otrzymywania tlenków, ich reakcje, tabelę najważniejszych tlenków oraz zadania z odpowiedziami do kartkówki i sprawdzianu.
Co to są tlenki
Tlenek to związek tlenu z innym pierwiastkiem. Ogólny wzór tlenku zapisujesz jako EₓOᵧ, gdzie E to symbol pierwiastka, a x i y to liczby atomów.
Tlenki dzielimy na dwie grupy:
- tlenki metali, na przykład tlenek sodu Na₂O, tlenek magnezu MgO, tlenek żelaza(III) Fe₂O₃,
- tlenki niemetali, na przykład tlenek węgla(IV) CO₂, tlenek siarki(IV) SO₂, tlenek azotu(V) N₂O₅.
Jak napisać wzór tlenku krok po kroku
Do wzoru potrzebujesz wartościowości obu pierwiastków. Tlen ma zawsze II. Wartościowość drugiego pierwiastka odczytasz z nazwy tlenku albo z układu okresowego.
Metoda „na krzyż”
- Zapisz symbole: najpierw pierwiastek, potem tlen.
- Nad symbolami zapisz wartościowości rzymskimi cyframi.
- Wartościowość jednego pierwiastka wpisz jako indeks przy drugim.
- Jeśli indeksy da się skrócić, skróć je. Indeksu 1 nie piszesz.
Przykład 1: tlenek glinu
Glin ma wartościowość III, tlen II. Na krzyż: Al dostaje indeks 2, O dostaje indeks 3. Wzór to Al₂O₃. Indeksów 2 i 3 nie da się skrócić.
Przykład 2: tlenek węgla(IV)
Węgiel ma wartościowość IV, tlen II. Na krzyż wychodzi C₂O₄. Indeksy dzielisz przez 2, więc wzór to CO₂.
Jak odczytać wartościowość ze wzoru
Odwróć metodę. Pomnóż liczbę atomów tlenu przez II i podziel przez liczbę atomów pierwiastka. W Fe₂O₃: 3 · 2 = 6, a 6 : 2 = 3. Żelazo ma tu wartościowość III.
Jak nazwać tlenek
Nazwa składa się ze słowa „tlenek” i nazwy pierwiastka w dopełniaczu: tlenek sodu, tlenek magnezu, tlenek glinu.
Gdy pierwiastek może mieć różne wartościowości, dopisujesz ją w nawiasie cyfrą rzymską, bez spacji:
- FeO to tlenek żelaza(II), a Fe₂O₃ to tlenek żelaza(III),
- CO to tlenek węgla(II), a CO₂ to tlenek węgla(IV),
- SO₂ to tlenek siarki(IV), a SO₃ to tlenek siarki(VI).
Pierwiastki o jednej wartościowości, takie jak sód, potas, magnez, wapń i glin, nie dostają cyfry w nazwie.
Jak otrzymać tlenek
Spalanie pierwiastka w tlenie
Najczęstszy sposób to reakcja pierwiastka z tlenem, czyli spalanie. Pamiętaj, że tlen zapisujesz w równaniu jako cząsteczkę O₂.
- 2Mg + O₂ → 2MgO
- C + O₂ → CO₂
- S + O₂ → SO₂
- 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
Rozkład związku chemicznego
Tlenki powstają też przy rozkładzie innych związków. Na przykład podczas prażenia wapienia powstaje tlenek wapnia i tlenek węgla(IV):
CaCO₃ → CaO + CO₂ (w wysokiej temperaturze)
Spalanie związków chemicznych
Przy spalaniu na przykład węglowodorów powstają tlenek węgla(IV) i woda. Gdy brakuje tlenu, powstaje trujący tlenek węgla(II), czyli czad.
Jak tlenki reagują z wodą
Tlenki niemetali i woda
Wiele tlenków niemetali reaguje z wodą i tworzy kwasy. Dlatego nazywamy je tlenkami kwasowymi.
- CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (kwas węglowy)
- SO₂ + H₂O → H₂SO₃ (kwas siarkowy(IV))
- SO₃ + H₂O → H₂SO₄ (kwas siarkowy(VI))
- N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃ (kwas azotowy(V))
- P₄O₁₀ + 6H₂O → 4H₃PO₄ (kwas fosforowy(V))
Tlenki metali i woda
Tlenki najbardziej aktywnych metali reagują z wodą i tworzą wodorotlenki. To tlenki zasadowe.
- Na₂O + H₂O → 2NaOH
- K₂O + H₂O → 2KOH
- CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Większość tlenków metali, na przykład CuO czy Fe₂O₃, nie reaguje z wodą. Więcej o tym, co powstaje w tych reakcjach, znajdziesz w notatkach z wodorotlenków dla 8-klasisty.
Tlenki kwasowe i zasadowe: czym się różnią
| Tlenek kwasowy | Tlenek zasadowy | |
|---|---|---|
| Zwykle tlenek | niemetalu | metalu |
| Z wodą tworzy | kwas | wodorotlenek (gdy reaguje) |
| Reaguje z | zasadami | kwasami |
| Przykłady | CO₂, SO₂, SO₃, N₂O₅, P₄O₁₀ | Na₂O, K₂O, CaO, MgO, CuO |
W obu przypadkach z reakcji powstaje sól i woda:
- tlenek zasadowy z kwasem: CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O
- tlenek kwasowy z zasadą: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O
Ostatnia reakcja służy do wykrywania CO₂. Woda wapienna mętnieje, bo powstaje nierozpuszczalny węglan wapnia.
Najważniejsze tlenki w tabeli
| Wzór | Nazwa | Gdzie go spotkasz |
|---|---|---|
| H₂O | tlenek wodoru (woda) | rozpuszczalnik, wszędzie wokół nas |
| CO₂ | tlenek węgla(IV) | gaśnice, napoje gazowane, fotosynteza, oddychanie |
| CO | tlenek węgla(II) | czad, trujący gaz z niepełnego spalania |
| SO₂ | tlenek siarki(IV) | spalanie węgla, przyczyna kwaśnych deszczy |
| CaO | tlenek wapnia | wapno palone, budownictwo |
| SiO₂ | tlenek krzemu(IV) | piasek, kwarc, produkcja szkła |
| Fe₂O₃ | tlenek żelaza(III) | główny składnik rdzy |
| Al₂O₃ | tlenek glinu | warstwa chroniąca aluminium przed korozją |
| MgO | tlenek magnezu | biały proszek po spaleniu magnezu |
Najczęstsze błędy przy tlenkach
- Brak skrócenia indeksów. Wzór C₂O₄ jest błędny, poprawny to CO₂.
- Brak wartościowości w nazwie. „Tlenek żelaza” nie wystarczy, bo są FeO i Fe₂O₃.
- Pojedynczy atom tlenu w równaniu. Zapis Mg + O → MgO jest błędny. Tlen w reakcji to zawsze O₂.
- Mylenie tlenku z wodorotlenkiem. Tlenek ma tylko dwa pierwiastki (CaO). Wodorotlenek ma grupę OH (Ca(OH)₂).
- Nieuzgodnione równanie. Policz atomy każdego pierwiastka po obu stronach strzałki.
Zadania z tlenków z odpowiedziami
Zadanie 1
Napisz wzory: tlenek potasu, tlenek siarki(VI), tlenek miedzi(I), tlenek azotu(III).
Zadanie 2
Nazwij tlenki: MgO, SO₂, Fe₂O₃, N₂O₅.
Zadanie 3
Uzupełnij współczynniki: __Na + O₂ → __Na₂O oraz __P + __O₂ → P₄O₁₀.
Zadanie 4
Napisz równania reakcji z wodą: CO₂ oraz K₂O. Podaj, czy powstaje kwas, czy wodorotlenek.
Zadanie 5
Z podanych tlenków wybierz tlenki kwasowe: CaO, SO₃, Na₂O, CO₂, MgO.
Odpowiedzi
- K₂O, SO₃, Cu₂O, N₂O₃
- tlenek magnezu, tlenek siarki(IV), tlenek żelaza(III), tlenek azotu(V)
- 4Na + O₂ → 2Na₂O oraz 4P + 5O₂ → P₄O₁₀
- CO₂ + H₂O → H₂CO₃ (kwas) oraz K₂O + H₂O → 2KOH (wodorotlenek)
- SO₃ i CO₂
Podsumowanie
- Tlenek to związek tlenu z jednym innym pierwiastkiem. Tlen ma w nim wartościowość II.
- Wzór piszesz metodą na krzyż i skracasz indeksy, jeśli się da.
- W nazwie podajesz wartościowość, gdy pierwiastek może mieć różne.
- Tlenki otrzymasz przez spalanie pierwiastków i związków albo przez rozkład.
- Tlenki niemetali z wodą dają kwasy, tlenki aktywnych metali dają wodorotlenki.
Jeśli wolisz zapamiętywać przez skojarzenia, zajrzyj do chemicznych rymowanek.