Na 2 każde atomy żelaza przypada w cząsteczce 3 atomy tlenu, gdyż dwa atomy żelaza mają tyle wartościowości, co trzy atomy tlenu. Piszemy wzór tlenku żelazowego Fe2O3, a przedstawiamy strukturalnie

Fe<

Fe<

>0

>O

Widać tu wyraźnie, że wartościowości trzech atomów tlenu nasycają wartościowości dwu atomów żelaza.

Niektóre pierwiastki posiadają we wszystkich połączeniach zawsze tę samą wartościowość: wodór, potas, sód — są zawsze jednowartoś-ciowe; tlen, wapń, magnez — zawsze dwuwartościowe itp.

Znamy pierwiastki, które mogą wykazywać różne wartościowości w różnych związkach: siarka w związku H2S jest dwu wartościowa, w SO2 — czterowartościowa, w SO3 — sześciowartościowa.

Najwyższa znana wartościowość pierwiastka wynosi osiem.

Poniższa tabelka zawiera zestawienie najczęściej spotykanych metali ułożonych według ich wartościwości z podaniem typów ich związków tlenowych.

Pytania:

1.  Jak wytłumaczyć fakt, że w powyższej tabelce miedź jest umieszczona w rubryce I i II, a żelazo w II i III ?

2.  Jaka jest wartościowość ołowiu w tlenku ołowiu PbO, a jaka w dwutlenku ołowiu PbO2 ?

36

3.  Napisz wzór budowy tlenku glinu, wiedząc, że glin jest trójwartościowy Alm.

4.  Ilowartościowy jest azot w związkach NH3, NO, N2O3, NOa?

5.  Napisz wzory cząsteczek: a) tlenków, b) siarczków (S11) następujących pierwiastków Ca11, Na1, Ag1, CIV.

§ 14. Reakcje egzotermiczne i endotermiczne

Przy spalaniu siarki, fosforu czy węgla obserwowaliśmy wydzielanie się ciepła. Po ogrzaniu się tych substancji do temperatury ich zapłonu reakcja utleniania przebiegała z widocznymi objawami ciepła i światła. Zjawisko wydzielania się ciepła podczas spalania znane jest człowiekowi od dawna i wykorzystane szeroko w życiu gospodarczym.

Reakcje chemiczne, w czasie których wydziela się ciepło, nazywamy egzotermicznymi.

Do nich należy większość reakcji utleniania, reakcja syntezy siarczku miedzi czy siarczku żelaza i wiele innych.

Ilość wydzielonego ciepła w czasie reakcji egzotermicznych zależy od rodzaju substancji reagujących i od ich ilości. Przy powolnym utlenianiu określonej ilości danej substancji wydziela się ta sama ilość ciepła, co przy gwałtownym spalaniu, lecz nie jest ona dostrzegana dlatego, że wskutek długiego trwania reakcji ciepło rozprasza się w środowisku.

W przyrodzie większość reakcji utleniania odbywa się tak powoli, że całe wydzielające się ciepło rozprasza się, skutkiem czego ciało utleniane nie może się rozżarzyć.

Przy próchnieniu drzewa, rozkładzie liści, rozpadzie martwych organizmów zwierzęcych, występują także procesy powolnego utleniania ciał, przebiegające z wydzielaniem ciepła. Zdarza się, że stos węgla leżącego długo na składzie, kłąb szmat, zwłaszcza zabrudzonych smarami (jakie niekiedy przetrzymują w fabrykach, używając ich do oczyszczenia części maszyn), zapłoną same. Sprawia to ciepło powstałe przy powolnym utlenianiu, które może podnieść temperaturę tych źle przewodzących ciał aż do temperatury, w której zaczynają płonąć.

37