Tlenki i wodorotlenki - wzory i nazwy

1.Tlenek

Związek chemiczny zbudowany z dwóch pierwiastków, z których jednym jest tlen. Wzór ogólny: $\mathrm{E}_x\mathrm{O}_y$, np. $\mathrm{CaO}$, $\mathrm{CO_2}$, $\mathrm{Fe_2O_3}$.

2.Wodorotlenek

Związek zbudowany z atomu metalu i grup wodorotlenowych $\mathrm{OH}$. Wzór ogólny: $\mathrm{M(OH)}_n$, gdzie $n$ to wartościowość metalu, np. $\mathrm{NaOH}$, $\mathrm{Ca(OH)_2}$.

3.Wartościowość

Liczba wiązań, które atom danego pierwiastka tworzy z innymi atomami. Zapisujemy ją cyfrą rzymską. Wodór ma zawsze wartościowość I, a tlen w tlenkach zawsze II.

4.Grupa wodorotlenowa $\mathrm{OH}$

Grupa złożona z atomu tlenu i atomu wodoru, obecna we wszystkich wodorotlenkach. Jest zawsze jednowartościowa (I), dlatego liczba grup $\mathrm{OH}$ we wzorze równa się wartościowości metalu.

5.Pierwiastki o stałej wartościowości

Metale z grupy 1 (lit, sód, potas) są zawsze jednowartościowe (I), z grupy 2 (magnez, wapń, bar) dwuwartościowe (II), glin trójwartościowy (III), a cynk dwuwartościowy (II).

6.Pierwiastki o zmiennej wartościowości

Pierwiastki, które w różnych związkach mają różną wartościowość, np. żelazo (II lub III), miedź (I lub II), węgiel (II lub IV), siarka (II, IV lub VI), ołów (II lub IV), azot (od I do V).

7.Liczba rzymska w nazwie związku

Podaje wartościowość pierwiastka, który może mieć różne wartościowości. Zapisujemy ją w nawiasie tuż po nazwie pierwiastka, bez spacji, np. tlenek żelaza(III), wodorotlenek miedzi(II).

8.Metoda na krzyż

Sposób zapisu wzoru: nad symbolami wpisujemy wartościowości, a potem wartościowość jednego pierwiastka staje się indeksem drugiego. Indeksy skracamy, jeśli się da, a indeksu 1 nie piszemy. Np. glin(III) i tlen(II) dają $\mathrm{Al_2O_3}$.

9.Skracanie indeksów

Gdy oba indeksy dzielą się przez tę samą liczbę, dzielimy je. Np. dla węgla(IV) metoda na krzyż daje $\mathrm{C_2O_4}$, a po skróceniu przez 2 poprawny wzór to $\mathrm{CO_2}$.

10.Sprawdzanie wzoru tlenku

Iloczyn wartościowości i liczby atomów jednego pierwiastka musi równać się takiemu iloczynowi dla tlenu. W $\mathrm{Al_2O_3}$: $2 \cdot 3 = 3 \cdot 2 = 6$, więc wzór jest poprawny.

11.Odczytywanie wartościowości ze wzoru tlenku

Mnożymy wartościowość tlenu (II) przez liczbę atomów tlenu i dzielimy przez liczbę atomów drugiego pierwiastka. Np. w $\mathrm{Fe_2O_3}$: $\frac{2 \cdot 3}{2} = 3$, więc to tlenek żelaza(III).

12.Odczytywanie wartościowości ze wzoru wodorotlenku

Wartościowość metalu równa się liczbie grup $\mathrm{OH}$ we wzorze. Np. w $\mathrm{Fe(OH)_2}$ są dwie grupy $\mathrm{OH}$, więc to wodorotlenek żelaza(II).

13.Tlenki metali o stałej wartościowości

$\mathrm{Na_2O}$ to tlenek sodu, $\mathrm{K_2O}$ tlenek potasu, $\mathrm{MgO}$ tlenek magnezu, $\mathrm{CaO}$ tlenek wapnia (wapno palone), $\mathrm{ZnO}$ tlenek cynku, $\mathrm{Al_2O_3}$ tlenek glinu. W ich nazwach nie podajemy cyfry rzymskiej.

14.$\mathrm{FeO}$ i $\mathrm{Fe_2O_3}$

$\mathrm{FeO}$ to tlenek żelaza(II), a $\mathrm{Fe_2O_3}$ to tlenek żelaza(III), czerwonobrunatna substancja występująca w rudzie żelaza zwanej hematytem.

15.$\mathrm{Cu_2O}$ i $\mathrm{CuO}$

$\mathrm{Cu_2O}$ to tlenek miedzi(I) o ceglastoczerwonej barwie, a $\mathrm{CuO}$ to czarny tlenek miedzi(II). Czarny nalot powstaje na miedzianej blaszce ogrzewanej w płomieniu.

16.$\mathrm{CO}$ i $\mathrm{CO_2}$

$\mathrm{CO}$ to tlenek węgla(II), trujący gaz zwany czadem. $\mathrm{CO_2}$ to tlenek węgla(IV), potocznie dwutlenek węgla, który wydychamy podczas oddychania.

17.$\mathrm{SO_2}$ i $\mathrm{SO_3}$

$\mathrm{SO_2}$ to tlenek siarki(IV), powstający przy spalaniu siarki, a $\mathrm{SO_3}$ to tlenek siarki(VI).

18.Tlenki azotu

Azot ma wartościowości od I do V, dlatego tworzy wiele tlenków, np. $\mathrm{NO}$ tlenek azotu(II), $\mathrm{N_2O_3}$ tlenek azotu(III), $\mathrm{NO_2}$ tlenek azotu(IV), $\mathrm{N_2O_5}$ tlenek azotu(V).

19.$\mathrm{NaOH}$ i $\mathrm{KOH}$

Wodorotlenek sodu i wodorotlenek potasu. Sód i potas są jednowartościowe, więc w ich wzorach jest tylko jedna grupa $\mathrm{OH}$ i nie piszemy nawiasu.

20.$\mathrm{Ca(OH)_2}$

Wodorotlenek wapnia, potocznie wapno gaszone. Wapń jest dwuwartościowy, więc wzór zawiera dwie grupy $\mathrm{OH}$ ujęte w nawias.

21.$\mathrm{Al(OH)_3}$

Wodorotlenek glinu. Glin jest trójwartościowy, więc we wzorze są trzy grupy $\mathrm{OH}$ w nawiasie. Jeden taki wzór zawiera 1 atom glinu, 3 atomy tlenu i 3 atomy wodoru.

22.$\mathrm{Cu(OH)_2}$

Wodorotlenek miedzi(II), niebieska galaretowata substancja (osad). Miedź ma tu wartościowość II, więc są dwie grupy $\mathrm{OH}$.

23.$\mathrm{Fe(OH)_2}$ i $\mathrm{Fe(OH)_3}$

$\mathrm{Fe(OH)_2}$ to wodorotlenek żelaza(II), a $\mathrm{Fe(OH)_3}$ to wodorotlenek żelaza(III), brunatna galaretowata substancja. Liczba grup $\mathrm{OH}$ zdradza wartościowość żelaza.

24.Nawias we wzorze wodorotlenku

Gdy grup $\mathrm{OH}$ jest więcej niż jedna, ujmujemy je w nawias, a indeks za nawiasem mnoży wszystkie atomy w nawiasie. $\mathrm{Ca(OH)_2}$ zawiera 1 atom wapnia, 2 atomy tlenu i 2 atomy wodoru.

25.Częsty błąd: $\mathrm{CaOH_2}$

Bez nawiasu indeks 2 dotyczy tylko wodoru, więc taki wzór oznaczałby 1 atom tlenu i 2 atomy wodoru. To błąd: poprawny wzór wodorotlenku wapnia to $\mathrm{Ca(OH)_2}$.

26.Budowa nazwy tlenku i wodorotlenku

Słowo „tlenek” lub „wodorotlenek” + nazwa pierwiastka w dopełniaczu + (wartościowość w nawiasie, jeśli pierwiastek ma kilka wartościowości). Np. tlenek magnezu, tlenek ołowiu(IV) $\mathrm{PbO_2}$, wodorotlenek żelaza(III).