Oksid je an ion od kisik s oksidacijsko stanje enako -2 ali O2-. Kaj kemična spojina ki vsebuje O2- kot svoje anion se tudi imenuje oksid. Nekateri bolj ohlapno uporabljajo izraz, da se nanašajo na katero koli spojino, kjer kisik služi kot anion. Kovinski oksidi (npr. Ag2O, Fe2O3) so najpogostejša oblika oksidov, ki predstavljajo večino masa Zemljine skorje. Ti oksidi tvorijo, kadar kovine reagirajo s kisikom iz zraka ali vode. Medtem ko so kovinski oksidi trdne snovi pri sobni temperaturi nastajajo tudi plinasti oksidi. Voda je oksid, ki je tekočina pri normalni temperaturi in tlaku. Nekateri oksidi, ki jih najdemo v zraku, so dušikov dioksid (NO2), žveplov dioksid (SO2), ogljikov monoksid (CO) in ogljikov dioksid (CO)2).
Ključni odvzemi: Opredelitev oksida in primeri
- Oksid se nanaša bodisi na 2- kisikov anion (O2-) ali do spojine, ki vsebuje ta anion.
- Primeri običajnih oksidov vključujejo silicijev dioksid (SiO2), železov oksid (Fe2O3), ogljikov dioksid (CO2) in aluminijev oksid (Al2O3).
- Oksidi so običajno trdne snovi ali plini.
- Oksidi se naravno tvorijo, ko kisik iz zraka ali vode reagira z drugimi elementi.
Nastajanje oksida
Večina elementov tvori okside. Plemeniti plini lahko tvorijo okside, vendar to počnejo redko. Plemenite kovine uprejo se kombinaciji s kisikom, vendar bodo v laboratorijskih pogojih tvorili okside. Naravno nastajanje oksidov vključuje oksidacijo s kisikom ali hidrolizo. Ko elementi gorijo v okolju, bogatem s kisikom (kot so kovine v reakciji s termitom), lahko hitro dobijo okside. Kovine reagirajo tudi z vodo (zlasti alkalne kovine), da dobimo hidrokside. Večina kovinskih površin je prevlečenih z mešanico oksidov in hidroksidov. Ta plast kovino pogosto pasivizira in upočasni nadaljnjo korozijo zaradi izpostavljenosti kisiku ali vodi. Železo v suhem zraku tvori železov (II) oksid, hidratirani železov oksid (rja), Fe2O3-x(OH)2x, tvorijo, kadar sta prisotna tako kisik kot voda.
Nomenklatura
Spojino, ki vsebuje oksidni anion, lahko preprosto imenujemo oksid. Na primer CO in CO2 sta oba ogljikova oksida. CuO in Cu2O sta baker (II) oksid in bakreni (I) oksid. Lahko pa se za poimenovanje uporabi razmerje med atomi kationa in kisika. Za poimenovanje se uporabljajo grške številčne predpone. Torej, voda ali H2O je dihidrogen monoksid. CO2 je ogljikov dioksid. CO je ogljikov dioksid.
Kovinski oksidi se lahko imenujejo tudi s pomočjo -a pripona. Al2O3, Cr2O3in MgO so glinica, kromia in magnezija.
Za okside se uporabljajo posebna imena, ki temeljijo na primerjanju stanj oksidacije nižjega in višjega kisika. Pod tem poimenovanjem, O22- je peroksid, medtem ko je O2- je superoksid. Na primer H2O2 je vodikov peroksid.
Struktura
Kovinski oksidi pogosto tvorijo strukture, podobne polimerom, kjer oksid povezuje tri ali šest kovinskih atomov skupaj. Polimerni kovinski oksidi so običajno netopni v vodi. Nekateri oksidi so molekulski. Sem spadajo vsi preprosti dušikovi oksidi ter ogljikov monoksid in ogljikov dioksid.
Kaj ni oksid?
Za oksidacijo mora biti oksidacijsko stanje kisika -2, kisik pa mora biti anion. Naslednji ioni in spojine niso tehnično oksidi, ker ne izpolnjujejo teh meril:
- Kisik-difluorid (OF2): Fluor je bolj elektronegativen od kisika, zato deluje kot kation (O2+) namesto aniona v tej spojini.
- Dioksigenil (O2+) in njegove spojine: Tu je kisikov atom v stanju oksidacije +1.
Viri
- Chatman, S.; Zarzycki, P.; Rosso, K. M. (2015). "Spontana oksidacija vode na kristalnih obrazih hematita (α-Fe2O3)". Uporabljeni materiali in vmesniki ACS. 7 (3): 1550–1559. doi: 10.1021 / am5067783
- Cornell, R. M.; Schwertmann, U. (2003). Železovi oksidi: zgradba, lastnosti, reakcije, pojavi in uporabe (2. izd.). doi: 10.1002 / 3527602097. ISBN 9783527302741.
- Cox, P.A. (2010). Prehodni kovinski oksidi. Uvod v njihovo elektronsko strukturo in lastnosti. Oxford University Press. ISBN 9780199588947.
- Greenwood, N. N.; Earnshaw, A (1997). Kemija elementov (2. izd.). Oxford: Butterworth-Heinemann ISBN 0-7506-3365-4.
- IUPAC (1997). Zbirka kemijske terminologije (2. izd.) ("Zlata knjiga"). Sestavil A. D. McNaught in A. Wilkinson. Znanstvene publikacije Blackwell, Oxford.