Un oxid este un compus de oxigen cu un element mai puțin electronegativ decât acesta, adică, cu excepția fluorului și a lui însuși. Termenul „oxid” denotă, de asemenea , ionul oxid O 2− .
Un oxid care conține o proporție mai mică sau mai mare de oxigen decât un oxid normal se numește suboxid sau , respectiv, peroxid .
În general, un oxid este definit ca un compus chimic format din oxigen cu un alt element chimic care este mai puțin electronegativ decât acesta.
De exemplu, rugina este oxid de fier , iar corindonul este oxid de aluminiu . Majoritatea mineralelor cunoscute de Pământ sunt de fapt oxizi și sunt foarte frecvente în univers. Mulți oxizi sunt de mare importanță: cel mai important dintre ele este monoxidului diacid, H 2 O, care nu este altul decât apa .
În funcție de compus asociat cu oxigen și gradul de oxidare, oxidul este molecular (apă, dioxid de carbon) sau cristalin cu o structură care variază de la ionicity ridicată (Na 2 O, CaO) la semi - solide -conductors (FeO).
Oxizii au, în general, o structură cristalină, deși unele sunt amorfe (cum ar fi sticla , forma amorfă a dioxidului de siliciu ). La oxizii cristalizați, legăturile dintre atomi sunt parțial ionice , parțial covalente și parțial metalice (în special pentru gradele reduse de oxidare a metalelor de tranziție ). Pentru simplitate, considerăm adesea legături pur ionice.
O proprietate importantă a oxizilor este comportamentul lor față de apă. Mulți reacționează cu apa pentru a da acizi (cu atât mai puternic cu cât elementul asociat oxigenului este electronegativ sau puternic oxidat, cazul extrem fiind reprezentat de acidul percloric HClO 4 dar găsim și acidul. H 2 SO 4 sulfuric ), pe de altă parte lateral găsim bază de oxizi cu alcalini oxizi la cap , în special Na 2 O care reacționează cu apa pentru a da NaOH: bazic puternic sodă caustică ( a nu se confunda cu hidroxid de sodiu (Na 2 CO 3 ) și, între cele două, există oxizi amfoteri precum CuO sau Al 2 O 3 care, în funcție de context, se comportă ca oxizi acizi sau ca oxizi bazici.
În metalurgie , oxizii (în general compuși acizi pe bază de oxigen, cum ar fi carbonații, sulfații și alții) sunt punctul de plecare pentru producerea metalului prin reducere pentru majoritatea metalelor, cu excepția notabilă a sodiului preparat din clorura sa . Consultați electrochimia pentru mai multe detalii.
Aproape toate metalele formează oxizi la contactul cu oxigenul . Datorită agresivității sale, dioxigenul le acoperă cu un strat subțire de oxid. Această acoperire poate avea ca efect protejarea metalului subiacent și vorbim apoi de pasivare sau, dimpotrivă, reprezintă o vulnerabilitate ca în cazul fierului .
În cele din urmă, oxizii fac parte din familia compușilor oxigenului mai general în același mod ca peroxizii , superoxizii și ozonidele .
Originea noțiunii de oxidare se datorează electronegativității ridicate a oxigenului (depășită doar de fluor ) și situației sale ca cel mai abundent element de pe scoarța terestră . Se consideră formal că în compușii oxigenului cu elementul există un transfer total de electroni între acest element și oxigen, astfel încât acesta din urmă să aibă sarcina -2e. Numărul de oxidare al elementului este apoi sarcina cationului obținut pentru a atinge această condiție.
Când există oxizi diferiți din același element E, se adaugă un prefix la cuvântul oxid . Acest prefix caracterizează raportul n O / n Enumărul atomilor de oxigen și elementul E (cu formula chimică E n EO n O):
n Y / n E | Prefix |
---|---|
1/2 | hemi |
1 | Ale mele |
3/2 | sesqui (sau hemitri) |
2 | di |
5/2 | hemipent (sau hemipenta) |
3 | triere |
7/2 | hemihept (sau hemihepta) |
4 | tetr (sau tetra) |
5 | pent (sau penta) |
Oxizi nemetalici:
Din starea naturală, este adesea inutilă reacția chimică a unui oxid și se folosește un tratament fizic simplu pentru izolarea oxidului. Tratamentele chimice sunt mai des utilizate pentru a separa metalele în oxizi multipli decât pentru a obține oxidul dintr-un compus, deși acest lucru se face adesea cu sulfuri metalice de fier și cupru în special.
În laborator, putem precipita oxidul din metal direct (rar) sau în două etape hidroxidul sau carbonatul metalului și recuperăm oxidul prin prăjire și îndepărtarea apei sau a CO 2.
Mulți oxizi au proprietăți interesante, cum ar fi:
Datorită puterii lor de oxidare , reacției lor cu apa sau structurii lor, anumiți oxizi pot provoca probleme de mediu, inclusiv: