Τι είναι ένα οξείδιο; Ορισμός και Παραδείγματα

Ένα οξείδιο είναι ένα ιόν του οξυγόνο με κατάσταση οξείδωσης ίσο με -2 ή O^2-. Οποιος χημική ένωση που περιέχει Ο^2- ως του ανιόν ονομάζεται επίσης ένα οξείδιο. Μερικοί άνθρωποι εφαρμόζουν πιο χαλαρά τον όρο για να αναφερθούν σε οποιαδήποτε ένωση όπου το οξυγόνο χρησιμεύει ως ανιόν. Μεταλλικά οξείδια (π.χ., Ag₂Ο, Fe₂Ο₃) είναι η πιο άφθονη μορφή οξειδίων, που αντιπροσωπεύουν τα περισσότερα από τα οξείδια μάζα του φλοιού της Γης. Αυτά τα οξείδια σχηματίζονται όταν μέταλλα αντιδρά με οξυγόνο από τον αέρα ή το νερό. Ενώ είναι τα οξείδια μετάλλων στερεά σε θερμοκρασία δωματίου, επίσης σχηματίζονται αέρια οξείδια. Το νερό είναι ένα οξείδιο που είναι υγρό κάτω από κανονική θερμοκρασία και πίεση. Μερικά από τα οξείδια που βρίσκονται στον αέρα είναι το διοξείδιο του αζώτου (NO₂), διοξείδιο του θείου (SO₂), μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και διοξείδιο του άνθρακα (CO₂).

Λέξεις κλειδιά: Ορισμός και παραδείγματα οξειδίων

Τα περισσότερα στοιχεία σχηματίζουν οξείδια. Τα ευγενή αέρια μπορούν να σχηματίσουν οξείδια, αλλά το κάνουν σπάνια. Ευγενή μέταλλα αντισταθούν σε συνδυασμό με οξυγόνο, αλλά θα σχηματίσουν οξείδια υπό εργαστηριακές συνθήκες. Ο φυσικός σχηματισμός οξειδίων περιλαμβάνει είτε οξείδωση με οξυγόνο είτε υδρόλυση. Όταν τα στοιχεία καίγονται σε ένα πλούσιο σε οξυγόνο περιβάλλον (όπως τα μέταλλα στην αντίδραση του θερμοτίου), παράγουν εύκολα οξείδια. Τα μέταλλα αντιδρούν επίσης με το νερό (ειδικά τα αλκαλικά μέταλλα) για να δώσουν υδροξείδια. Οι περισσότερες μεταλλικές επιφάνειες είναι επικαλυμμένες με μίγμα οξειδίων και υδροξειδίων. Αυτό το στρώμα παθητικοποιεί συχνά το μέταλλο, επιβραδύνοντας περαιτέρω τη διάβρωση από την έκθεση σε οξυγόνο ή νερό. Ο σίδηρος σε ξηρό αέρα σχηματίζει οξείδιο σιδήρου (II), αλλά ένυδρα οξείδια σιδήρου (σκουριά), Fe₂Ο_3-χ(ΟΗ)_2x, σχηματίζονται όταν υπάρχουν οξυγόνο και νερό.

Μία ένωση που περιέχει το ανιόν οξειδίου μπορεί απλά να ονομάζεται ένα οξείδιο. Για παράδειγμα, CO και CO₂ είναι και τα δύο οξείδια του άνθρακα. CuO και Cu₂Ο είναι οξείδιο χαλκού (II) και οξείδιο χαλκού (Ι), αντίστοιχα. Εναλλακτικά, η αναλογία μεταξύ των κατιόντων και των ατόμων οξυγόνου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ονομασία. Τα ελληνικά αριθμητικά προθέματα χρησιμοποιούνται για την ονομασία. Έτσι, το νερό ή το Η₂O είναι μονοϋδροξείδιο. CO₂ είναι το διοξείδιο του άνθρακα. Το CO είναι διοξείδιο του άνθρακα.

Τα οξείδια μετάλλων μπορούν επίσης να ονομάζονται χρησιμοποιώντας το -ένα κατάληξη. Αλ₂Ο₃, Cr₂Ο₃, και MgO είναι, αντίστοιχα, αλουμίνα, χρώμιο και μαγνησία.

Ειδικά ονόματα εφαρμόζονται σε οξείδια με βάση τη σύγκριση των κατώτερων και υψηλότερων καταστάσεων οξείδωσης οξυγόνου. Κάτω από αυτή την ονομασία, Ω₂^2- είναι υπεροξείδιο, ενώ το Ο₂^- είναι υπεροξείδιο. Για παράδειγμα, H₂Ο₂ είναι υπεροξείδιο του υδρογόνου.

Τα οξείδια μετάλλων συχνά σχηματίζουν δομές παρόμοιες με πολυμερή, όπου το οξείδιο συνδέει μαζί τρία ή έξι άτομα μετάλλου. Τα πολυμερή οξείδια μετάλλων τείνουν να είναι αδιάλυτα στο νερό. Ορισμένα οξείδια είναι μοριακά. Αυτά περιλαμβάνουν όλα τα απλά οξείδια του αζώτου, καθώς και το μονοξείδιο του άνθρακα και το διοξείδιο του άνθρακα.

Προκειμένου να είναι ένα οξείδιο, η κατάσταση οξείδωσης του οξυγόνου πρέπει να είναι -2 και το οξυγόνο πρέπει να δρα ως ανιόν. Τα ακόλουθα ιόντα και ενώσεις δεν είναι τεχνικά οξείδια επειδή δεν πληρούν αυτά τα κριτήρια:

• Διφθοριούχο οξυγόνο (OF₂): Το φθόριο είναι πιο ηλεκτροαρνητικό από το οξυγόνο, επομένως δρα ως κατιόν (Ο²⁺) αντί του ανιόντος σε αυτή την ένωση.
• Διοξυγενυλ (Ο₂⁺) και των ενώσεών της: Εδώ, το άτομο οξυγόνου είναι στην κατάσταση οξείδωσης +1.

• Chatman, S.; Zarzycki, Ρ.; Rosso, Κ. Μ. (2015). "Αυθόρμητη οξείδωση ύδατος σε αιματίτη (α-Fe2O3) Crystal Faces". ACS Εφαρμοσμένα Υλικά & Διεπαφές. 7 (3): 1550–1559. doi: 10.1021 / am5067783
• Cornell, R. Μ.; Schwertmann, U. (2003). Τα οξείδια του σιδήρου: δομή, ιδιότητες, αντιδράσεις, περιστατικά και χρήσεις (2η έκδ.). doi: 10.1002 / 3527602097. ISBN 9783527302741.
• Cox, Ρ.Α. (2010). Μεταλλικά οξείδια μετάβασης. Εισαγωγή στην ηλεκτρονική δομή και ιδιότητές τους. Oxford University Press. ISBN 9780199588947.
• Greenwood, N. Ν.; Earnshaw, Α. (1997). Χημεία των στοιχείων (2η έκδ.). Οξφόρδη: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
• IUPAC (1997). Συμπλήρωμα χημικής ορολογίας (2η έκδοση) (το "Χρυσό Βιβλίο"). Συντάχθηκε από τον Α. ΡΕ. McNaught και Α. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxπέρασμα.