Oksidi (synonyymit: oksidi , oksidi ) on binääriyhdiste kemiallisesta alkuaineesta hapen kanssa -2-hapetustilassa, jossa happi itsessään liittyy vain vähemmän elektronegatiiviseen alkuaineeseen. Kemiallinen alkuaine happi on elektronegatiivisuudessa toinen fluorin jälkeen , joten melkein kaikki kemiallisten alkuaineiden yhdisteet hapen kanssa kuuluvat oksideihin. Poikkeuksia ovat esimerkiksi happidifluoridi OF 2 .
Oksidit ovat hyvin yleinen yhdistetyyppi, jota löytyy maankuoresta ja universumista yleensä. Esimerkkejä tällaisista yhdisteistä ovat ruoste , vesi , hiekka , hiilidioksidi ja monet väriaineet. Oksidit ovat myös luokka mineraaleja , jotka ovat metallin yhdisteitä hapen kanssa (katso oksidit ).
Yhdisteitä, jotka sisältävät happiatomeja toisiinsa liittyneinä, kutsutaan peroksideiksi tai peroksideiksi (sisältävät -O-O-ketjun), superoksideiksi (sisältävät O-ryhmän−
2) ja otsonidit (jotka sisältävät O-ryhmän−
3). Tarkkaan ottaen ne eivät kuulu oksidien luokkaan.
Kemiallisista ominaisuuksista riippuen on:
Molekyylissä on monimutkaisia oksideja , mukaan lukien kahden tai useamman alkuaineen atomit happea lukuun ottamatta - esimerkiksi litium-koboltti(III)oksidi Li 2 O Co 2 O 3 ja kaksoisoksideja , joissa saman alkuaineen atomit ovat sisältyy kahteen tai useampaan hapetustilaan - esimerkiksi mangaani (II, IV ) oksidi Mn5O8 . Monissa tapauksissa tällaisia oksideja voidaan pitää happea sisältävien happojen suoloina. Siten litiumkoboltti(III)oksidia voidaan pitää litiumkobaltiittina Li 2 Co 2 O 4 ja mangaani(II,IV)oksidia mangaaniortomanganiittina Mn 3 (MnO 4 ) 2 .
IUPAC-nimikkeistön mukaisesti oksideja kutsutaan sanaksi "oksidi", jota seuraa kemiallisen alkuaineen nimi genitiivissä, esimerkiksi: Na 2 O - natriumoksidi , Al 2 O 3 - alumiinioksidi . Jos elementillä on vaihteleva hapetusaste, sen hapetusaste ilmoitetaan oksidin nimessä roomalaisella numerolla suluissa heti nimen jälkeen (ilman välilyöntiä ). Esimerkiksi Cu 2 O on kupari (I) oksidi, CuO on kupari (II) oksidi, FeO on rauta (II) oksidi , Fe 2 O 3 on rauta (III) oksidi , Cl 2 O 7 on kloori (VII) oksidi .
Muita oksidien nimiä käytetään usein happiatomien lukumäärän mukaan: jos oksidi sisältää vain yhden happiatomin, sitä kutsutaan monooksidiksi tai monooksidiksi , jos kaksi - dioksidiksi tai dioksidiksi , jos kolmeksi, trioksidiksi tai trioksidiksi jne. esimerkki: hiilimonoksidi CO, hiilidioksidi CO 2 , rikkitrioksidi SO 3 .
Myös oksidien historiallisesti vakiintuneet (triviaalit) nimet ovat yleisiä, esimerkiksi hiilimonoksidi CO, rikkihappoanhydridi SO 3 jne.
1800-luvun alussa ja aikaisemmin kemistit kutsuivat tulenkestäviä oksideja, jotka olivat käytännössä veteen liukenemattomia, "mailla".
Oksideja, joilla on alempi hapetusaste (suboksideja), kutsutaan joskus oksideiksi ja suboksideiksi (esimerkiksi hiilimonoksidi (II) , CO - hiilimonoksidi; trihiilidioksidi , C 3 O 2 - hiilisuboksidi [1] ; typen oksidi (I) , N 2 O - typpioksiduuli; kupari (I) oksidi , Cu 2 O - kuparioksidi ).
Oksideja, joilla on korkeampi hapetusaste (esimerkiksi rauta(III)oksidi , Fe 2 O 3 ) kutsutaan tämän nimikkeistön mukaisesti oksideiksi ja kaksoisoksideiksi (eli eri hapetusasteilla) oksideiksi (Fe 3 O 4 ) \u003d FeO ) Fe 2 O 3 - rautaoksidi , uraani (VI) - diuraani (V) oksidi , U 3 O 8 - uraanioksidi ).
Jos jokin metalli antaa yhden emäksisen oksidin, niin jälkimmäistä kutsutaan oksidiksi, esimerkiksi kalsiumoksidiksi, magnesiumoksidiksi jne.; jos niitä on kaksi, niin alhaisemman happipitoisuuden omaavaa oksidia kutsutaan oksidiksi, esimerkiksi rauta(II)oksidi FeO ja oksidi Fe 2 O 3 . Oksidia, jossa on vähemmän happea kuin typpioksidia, kutsutaan suboksidiksi.
- Vukolov S.P. , Mendeleev D.I. Oksidit // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : 86 osassa (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.Tämä nimikkeistö ei kuitenkaan ole johdonmukainen, joten tällaisia nimiä tulisi pitää perinteisempinä.
Normaaleissa olosuhteissa oksidit voivat olla kolmessa aggregaatiotilassa: kiinteitä, nestemäisiä ja kaasumaisia.
1. Emäksinen oksidi + vahva happo → suola + vesi
2. Vahva emäsoksidi + vesi → hydroksidi
3. Vahva emäsoksidi + happooksidi → suola
4. Emäksinen oksidi + vety → metalli + vesi
Huomautus: Vetypelkistys on mahdollista metalleille, jotka ovat vähemmän aktiivisia kuin alumiini .
Jotkut oksidit, kuten SiO 2 , eivät reagoi veden kanssa, joten niiden happoja saadaan epäsuorasti.
2. Happooksidi + emäksinen oksidi → suola
3. Happooksidi + emäs → suola + vesi
Jos happooksidi on moniemäksisen hapon anhydridi , happo- tai väliainesuolojen muodostuminen on mahdollista:
4. Haihtumaton oksidi + suola1 → suola2 + haihtuva oksidi
5. Happoanhydridi 1 + vedetön happea sisältävä happo 2 → happoanhydridi 2 + vedetön happea sisältävä happo 1
Kun ne ovat vuorovaikutuksessa vahvan hapon tai happooksidin kanssa, niillä on tärkeimmät ominaisuudet :
Kun ne ovat vuorovaikutuksessa vahvan emäksen tai emäksisen oksidin kanssa, niillä on happamia ominaisuuksia :
(vesiliuoksessa) (kun sulatettu)1. Yksinkertaisten aineiden (lukuun ottamatta inerttejä kaasuja , kultaa ja platinaa ) vuorovaikutus hapen kanssa :
Tämä sisältää myös alkalimetallien (paitsi litiumin ) sekä strontiumin ja bariumin palamisen hapessa , joissa muodostuu peroksideja ja superoksideja :2. Binääriyhdisteiden paahtaminen tai poltto hapessa :
3. Suolojen lämpöhajoaminen :
4. Emästen tai happojen lämpöhajoaminen :
5. Alempien oksidien hapetus korkeammiksi ja korkeampien oksidien pelkistys alhaisemmiksi:
6. Joidenkin metallien vuorovaikutus veden kanssa korkeassa lämpötilassa:
7. Suolojen vuorovaikutus happamien oksidien kanssa koksin palamisen aikana ja haihtuvien oksidien vapautuminen:
8. Metallien vuorovaikutus happojen - hapettimien kanssa :
9. Vettä poistavien aineiden vaikutuksesta happoihin ja suoloihin :
10. Heikkojen epästabiilien happojen suolojen vuorovaikutus vahvempien happojen kanssa :