Charakter chemiczny tlenków

[OnlyHope]

Robiłam dziś zadanie maturalne z chemii. Wszystko ładnie, dopóki nie kazano mi na przykładzie tlenków manganu, który w związkach tych występował w rożnych stopniach utlenienia, określić charakteru chemicznego tlenku.
Mn2O7, MnO, Mno2 - takie związki miałam podane. Poradziłam sobie tylko dzięki temu, że miała specjalny układ okresowy. Zawsze mnie uczono, że np. tylko nieliczne tlenki, np. glinu, są amfoteryczne, ( miałam podane bodajże z 3 lub 4 przykłady tlenków amfoterycznych:/) a tu sie okazuje, że zależy jaki stopień utlenienia, i tlenki jednego pierwiastka, np. manganu mogą byc kwasowe, zasadowe,a nawet amfoteryczne. Od czego to zależy? jest na to jakaś reguła?

[Korczaszko]

można na to spojrzeć tak, że te o najwyższym stopniu utlenienia są kwasowe o najniższym zasadowe a te pośrodku amfoteryczne - ale to jest chyba duże uproszczenie. Akurat braunsztyn to takigagatek maturalny i warto o nim pamiętać bo reaguje z kwasami w sposób charakterystyczny

ja amfoterycznych miałam chyba kilkanaście o powyższego gagatka raczej nie pytają ulubiony jest tlenek cynku ] poza tym Al2O3,Cr2O3, BeO, Cu2O, CuO, FeO, Fe2O3, As2O3, PbO, PbO2. u mnie w szkole chemiczka wymagała, żebyśmy znali te tlenki ]

[Gohan]

można na to spojrzeć tak, że te o najwyższym stopniu utlenienia są kwasowe o najniższym zasadowe a te pośrodku amfoteryczne - ale to jest chyba duże uproszczenie.

oj i to bardzo duże

w tym wypadku po prostu musisz wiedzieć kiedy mangan występuje na danym stopniu utlenienia ma charakter kwasowy zasadowy amfoteryczny

przypomnij sobie reakcję KMnO4 i jej produkty w danym środowisku to powinno CI ułatwić zapamiętanie kiedy występuje jaki charakter

[Korczaszko]

Korczaszko napisał/a:
można na to spojrzeć tak, że te o najwyższym stopniu utlenienia są kwasowe o najniższym zasadowe a te pośrodku amfoteryczne - ale to jest chyba duże uproszczenie.


oj i to bardzo duże

odświeżyłam sobie pamięć chemiczka kazała nam tak kojarzyć w przypadku manganu i chromu. i tu jest ok. do reszty w ogóle to to nie pasuje więc pozostaje nauczyć sie tych kilku amfoterycznych.

[DMchemik]

Owszem sprawdza sie. Związki amfoteryczne tworzą się wg pewnych reguł. Weźmy pod lupę budowę układu okresowego: z lewa na prawo rosną właściwości kwasowe tlenków, pierwiastki skrajnie po lewej tworzą tlenki zasadowe które reagując z wodą dają zasady, pierwiastki skrajnie po prawej (oczywiście nie gazy szlachetne) tworzą tlenki kwasowe, a to oznacza, że gdzieś pomiędzy nimi są tlenki które mają zbliżone udziały jednego i drugiego charakteru. Jeśli popatrzymy na np. sód, to zauważymy, że leży skrajnie po lewej i że daje wodorotlenek, będący mocną zasadą, następnie za nim leży Mg, który daje również wodorotlenek, ale. ten już nie jest mocną zasadą (bo ma większy udział własności kwasowych od sąsiada), następny z kolei jest glin, który daje wodorotlenek będący jeszcze słabszą zasadą ale o dziwo reagujący z mocnymi zasadami, tak jak czynią to typowe kwasy. Następny w kolejce jest krzem, który daje tlenek reagujący z zasadami, ale niereagujący z kwasami. Dzieje sie tak dlatego, że tlenek glinu ma mniej więcej zbliżone udziały właściwosci kwasowych i zasadowych, natomiast tlenek krzemu ma już przewagę właściwości kwasowych nad zasadowymi. Następny w kolejce jest fosfor, który daje tlenki o typowo kwasowym charakterze, natomiast o zasadowym charakterze tlenków siarki nie ma co rozprawiać, bo wiemy że że takich nie posiadają (ściślej: udział właściwości zasadowych jest zaniedbywalnie mały, nie mają one wpływu na reakcje tych tlenków z kwasami czy zasadami).

Powiążmy teraz charakter tlenków z położeniem w grupie i przy okazji elektroujemnością pierwiastka. Jak zapewne pamiętamy (mam taką nadzieję), charakter metaliczny w grupie rośnie ze wzrostem masy atomowej, czyli w kierunkuw dół na chłopski rozum. Rozpatrzmy grupę 13. na początek: B, Al, Ga, In, Tl. Bor jest niemetale i tworzy tlenek o kwasowym charakterze, glin jest już metalem i tworzy tlenek o właściwościach zarówno kwasowych jak i zasadowych natomiast każdy następny ma silniejszy charakter metalicznych (Ga, In, Tl) i tworzy tlenki o charakterze coraz bardziej zasadowym, np. Tl2O jest tlenkiem zasadowym. Teraz rozpatrzmy grupę drugą: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. Beryl tworzy tlenek amfoteryczny (czyli o zbliżonym udziale charakteru kwasowego i zasadowego, a jaki tlenek daje pierwiastek na prawo od niego?), Mg daje tlenek o właściwościach zasadowych, jednak w reakcji z wodą powstaje słaby wodorotlenek, następny w kolejności jest Ca, który daje tlenek o zdecydowanie zasadowym charakterze i powstały wodorotlenek jest mocny, czyli jest bardziej zasadowy niż analogiczny Mg(OH)2. Każdy następny tworzy silniejszy wodorotlenek. weźmy jeszcze grupę 16: S, Se, Te, Po. O siarce nie ma co dywagować, daje tlenki o charakterze kwasowym, selen także, jednakże, moc kwasów selenowych jest mniejsza niż analogicznych siarkowych. Jeszcze słabsze kwasy tworzy Te, gdyż w porównaniu z siarką jego charakter metaliczny jest już znacznie większy, w końcu pod nim jest już Po, zaliczany do metali, a sam polon daje tlenki o właściwościach amfoterycznych, czyli w jego przypadku charakter kwasowy i zasadowy jest zbliżony do siebie i tlenek wykazuje charakter amfoteryczny. A jak się to ma do elektroujemności? Jeśli przyjrzeć sie temu co napisałem, to można zauważyć, że tlenki amfoteryczne mają dość zbliżone udziały wiązania kowalencyjnego spolaryzowanego i jonowego, czyli różnica elektroujemności oscyluje w pobliżu 1,7 (1,4 - 2.0).

Pozostał nam do rozpatrzenia jeszcze stopień utlenienia pierwiastka a charakter tlenku. Powinniśmy wiedzieć, że ze wzrostem stopnia utlenienia w tlenku rośnie jego kwasowość (a maleje zasadowość) i znowu w przypadku pierwiastków o kilku wartościowościach na średnich wartościowościach spotkamy się z sytuacją, że będą zbliżone udziały charakteru tlenku, czyli tlenek będzie wykazywał jeden i drugi charakter, taka sytuacja jest spotykana na średnich stopniach utlenienia. na początek weźmy Mn, mający wartościowosci: II, III, IV, V, VI, VII. Średnią wartościowością jest IV i można przypuśzczać, że ten tlenek jest amfoteryczny (i rzeczywiscie jest), natomiast każdy wyższy tlenek jest coraz bardziej kwasowy i w reakcji z wodą daje coraz to silniejszy kwas, aż do HMnO4, który jest kwasem i przyzwoitej mocy. A jak jest w przypadku siarki? Daje ona dwa tlenki: SO2 i SO3, silniejsze właściwości kwasowe ma SO3 i w reakcji z wodą daje też silniejszy kwas.

Gdyby porównać kwasowość MnO i CuO (tlenki metali z tego samego okresu), to ten pierwszy ma bardziej zasadowy charakter niż Cu, bo MnO leży bardziej po lewej stronie układu, ale można przypuszczać, że już MnO2 ma zbliżoną kwasowość do CuO (istotnie tlenki te wykazują zbliżony charakter ). Spośród Cu2O i Ag2O ten pierwszy jest silniej kwasowy niż Ag2O i rzeczywiście nie mówi się o Ag2O jako o tlenku amfoterycznym, bo w jego przypadku silniejszy jest charakter metaliczny pierwiastka i charakter zasadowy dominuje już nad kwasowym.

Tlenki kwasowe nie są jakimiś wyjątkami! To są typowe tlenki! spotyka się je wszędzie począwszy ob berylu a kończąc na ostatnim pierwiastku układu okresowego. Po prostu na co dzień nie mówi się o wszystkich tlenkach, tylko o tych z którymi ma się do czynienia najczęściej. Trzeba wziąść układ okresowy do ręki i zapoznać się z regułami nim rządzącymi, a nie traktować to co normalne za wyjątki, bo tlenki amfoteryczne potwierdzają regułę, wcale nie będąc przysłowiowymi wyjątkami.

PS OnlyHope, spróbuj po prostu na postawie położenia, stopnia utlenienia, elektrujemności określić charakter tlenków np V, Re, Mo. możesz nawet przewidzieć, który tlenek ma silniejsze właściwości kwasowe pośród analogów.

PS2 oprócz wspomnianych związków Mn czy Cr mamy jeszcze wanadany (V), molibdeniany (VI), reniany i nadreniany a nawet żelaziany (VI), to są sole kwasów powstałych z odpowiednich tlenków kwasowych, a skoro te metale (leżąće na środku układu okresowego) tworzą tlenki kwasowe, to muszę też tworzyć zasadowe oraz o właściwościach zarówno jednych i drugich, czyli amfoteryczne)

Ups, ale mi znowu zeszło.

[OnlyHope]

Dziękuję Wam bardzo:) przygotowuję się już do matury, choć zostały mi niecałe dwa lata, uważam, że taki temat, który się tak raz dwa trzy przerobi zawsze pozostawia wiele wątpliwości.akurat mnie interesuje sprawa tlenków i ich charakteru bo to częsta sprawa na maturze, a szkoda byłoby stracić te kilka punktów.

[paulaa_z]

mam pytanie dot. kwasowości tlenków. wiem, że kwasowość wzrasta ze stopniem utlenienia, wiem, że kwasowość wzrasta w prawo i w górę układu okresowego, jednak jak mam odróżnić który z tlenków, NO2 czy SO2 jest bardziej kwasowy? kierować się elektroujemnością? w jaki sposób? wiem, że pytanie może i banalne, ale prosiłabym o naprowadzenie

[kapitan47]

Napisz reakcję z H2O i się zastanów co da mocniejszy kwas

[Olafek]

Nie widzę potrzeby porównywania kwasowości tlenków różnych pierwiastków, wystarczy że umiesz porównywać w obrębie pierwiastka.

[Ebeetek]

Jaki charakter chemiczny ma Cu20, FeO i Ag2O? Proszę pomóżcie

[adamantan]

Jaki charakter chemiczny ma Cu20, FeO i Ag2O? Proszę pomóżcie

W ekstremalnych warunkach da się wykazać ich amfoteryczność, tzn. to, że ulegają reakcji z zasadami (z kwasami nie jest trudno wykazać, może z wyjątkiem Cu₂O). Jednak ich reakcja z zasadami nie zachodzi tak łatwo (i szybko) jak z klasykami amfoterycznymi typu ZnO lub Al₂O₃, nawet na gorąco z ługiem Sörensena nie zaobserwujesz prawie żadnych zmian. Są publikacje naukowe, gdzie np. wyznaczano stałą równowagi:
Ag₂O + H₂O + 2OH^-lt 2[Ag(OH)₂]^-

Problemem jest zaklasyfikowanie zero-jedynkowe tych tlenków, do którego dąży tak wiele osób. Powyższy problem istnieje na poziomie maturalnym, bo na studiach profy nie robią problemu. Jak powiesz i uzasadnisz, że FeO ma przeważający charakter zasadowy, albo, że ma charakter amfoteryczny, ale jego reakcję z zasadą trudniej wykazać, itd.