Hva er en oksid? Definisjon og eksempler

Et oksid er et ion av oksygen med oksidasjonstilstand lik -2 eller O^2-. Noen kjemisk forbindelse som inneholder O^2- som sin anion betegnes også som et oksid. Noen mennesker bruker mer løst begrepet for å referere til enhver forbindelse der oksygen fungerer som anionet. Metalloksider (f.eks. Ag₂O, Fe₂O₃) er den mest forekommende formen for oksider, og står for de fleste av massen av jordskorpen. Disse oksydene dannes når metaller reagerer med oksygen fra luft eller vann. Mens metalloksider er faste stoffer ved romtemperatur dannes også gassoksider. Vann er et oksyd som er en væske under normal temperatur og trykk. Noen av oksydene som finnes i luft er nitrogendioksid (NO₂), svoveldioksid (SO₂), karbonmonoksid (CO) og karbondioksid (CO₂).

Viktige takeaways: oksid definisjon og eksempler

De fleste elementer danner oksider. Edelgasser kan danne oksider, men gjør det sjelden. Edelmetaller motstå kombinasjon med oksygen, men vil danne oksider under laboratorieforhold. Naturlig oksyddannelse innebærer enten oksidasjon ved oksygen eller hydrolyse. Når elementer brenner i et oksygenrikt miljø (for eksempel metaller i termittreaksjonen), gir de lett oksider. Metaller reagerer også med vann (spesielt alkalimetallene) for å gi hydroksider. De fleste metalloverflater er belagt med en blanding av oksider og hydroksider. Dette laget passiverer ofte metallet og bremser ytterligere korrosjon fra eksponering for oksygen eller vann. Jern i tørr luft danner jern (II) oksid, men hydratiserte jernoksider (rust), Fe₂O_3-x(ÅH)_2x, dannes når både oksygen og vann er til stede.

En forbindelse som inneholder oksydanionen kan ganske enkelt kalles et oksyd. For eksempel CO og CO₂ er begge karbonoksider. CuO og Cu₂O er henholdsvis kobber (II) oksid og kobber (I) oksyd. Alternativt kan forholdet mellom kation og oksygenatomer brukes til navngiving. De greske numeriske prefiksene brukes til navngivning. Så, vann eller H₂O er dihydrogenmonoksid. CO₂ er karbondioksid. CO er karbondioksid.

Metalloksider kan også benevnes ved å bruke -en suffiks. Al₂O₃, Cr₂O₃og MgO er henholdsvis alumina, krom og magnesia.

Spesielle navn brukes på oksider basert på sammenligning av lavere og høyere oksygenoksidasjonstilstander. Under denne navngiving, O₂^2- er peroksyd, mens O₂^- er superoksid. For eksempel H₂O₂ er hydrogenperoksyd.

Metalloksider danner ofte strukturer som ligner polymerer, der oksydet knytter tre eller seks metallatomer sammen. Polymermetalloksider har en tendens til å være uoppløselige i vann. Noen oksider er molekylære. Disse inkluderer alle de enkle oksyder av nitrogen, så vel som karbonmonoksid og karbondioksid.

For å være et oksid, må oksydasjonstilstanden til oksygen være -2 og oksygenet må fungere som et anion. Følgende ioner og forbindelser er ikke teknisk oksider fordi de ikke oppfyller disse kriteriene:

• Oksygendifluorid (OF₂): Fluor er mer elektronegativt enn oksygen, så det fungerer som kation (O²⁺) snarere enn anjonen i denne forbindelsen.
• Dioxygenyl (O₂⁺) og dens forbindelser: Her er oksygenatom i oksydasjonstilstanden +1.

• Chatman, S.; Zarzycki, P.; Rosso, K. M. (2015). "Spontan vannoksidasjon ved hematitt (α-Fe2O3) Crystal Faces". ACS anvendte materialer og grensesnitt. 7 (3): 1550–1559. doi: 10.1021 / am5067783
• Cornell, R. M.; Schwertmann, U. (2003). Jernoksidene: struktur, egenskaper, reaksjoner, forekomster og bruk (2. utg.). doi: 10.1002 / 3527602097. ISBN 9783527302741.
• Cox, P.A. (2010). Overgangsmetalloksider. En introduksjon til deres elektroniske struktur og egenskaper. Oxford University Press. ISBN 9780199588947.
• Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Elementenes kjemi (2. utg.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
• IUPAC (1997). Compendium of Chemical Terminology (2. utg.) ("Gullboka"). Utarbeidet av A. D. McNaught og A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, OxFord.