Een oxide is een ion van zuurstof met oxidatie toestand gelijk aan -2 of O2-. Ieder chemische verbinding dat bevat O2- zoals het anion wordt ook wel een oxide genoemd. Sommige mensen passen de term losser toe om te verwijzen naar elke verbinding waar zuurstof als anion dient. Metaaloxiden (bijv. Ag2O, Fe2O3) zijn de meest voorkomende vorm van oxiden, goed voor de meeste massa van de aardkorst. Deze oxiden ontstaan wanneer metalen reageren met zuurstof uit lucht of water. Terwijl metaaloxiden dat wel zijn vaste stoffen bij kamertemperatuur vormen zich ook gasvormige oxiden. Water is een oxide dat een vloeistof is onder normale temperatuur en druk. Sommige van de oxiden in lucht zijn stikstofdioxide (NO2), zwaveldioxide (SO2), koolmonoxide (CO) en kooldioxide (CO2).
Belangrijkste afhaalrestaurants: oxidedefinitie en voorbeelden
- Een oxide verwijst naar de 2- zuurstofanion (O2-) of naar een verbinding die dit anion bevat.
- Voorbeelden van veel voorkomende oxiden zijn siliciumdioxide (SiO2), ijzeroxide (Fe2O3), kooldioxide (CO2) en aluminiumoxide (Al2O3).
- Oxiden zijn meestal vaste stoffen of gassen.
- Oxiden ontstaan van nature wanneer zuurstof uit lucht of water met andere elementen reageert.
Oxide vorming
De meeste elementen vormen oxiden. Edelgassen kunnen oxiden vormen, maar doen dit zelden. Edele metalen weerstaan combinatie met zuurstof, maar zal onder laboratoriumomstandigheden oxiden vormen. Natuurlijke vorming van oxiden omvat oxidatie door zuurstof of anders hydrolyse. Wanneer elementen branden in een zuurstofrijke omgeving (zoals metalen in de thermietreactie), leveren ze gemakkelijk oxiden op. Metalen reageren ook met water (vooral de alkalimetalen) om hydroxiden op te leveren. De meeste metalen oppervlakken zijn bedekt met een mengsel van oxiden en hydroxiden. Deze laag passiveert het metaal vaak, waardoor verdere corrosie door blootstelling aan zuurstof of water wordt vertraagd. IJzer in droge lucht vormt ijzer (II) oxide, maar gehydrateerde ijzeroxide (roest), Fe2O3-x(OH)2x, vormen wanneer zowel zuurstof als water aanwezig zijn.
Nomenclatuur
Een verbinding die het oxide-anion bevat, kan eenvoudigweg een oxide worden genoemd. Bijvoorbeeld CO en CO2 zijn beide koolstofoxiden. CuO en Cu2O zijn respectievelijk koper (II) oxide en koper (I) oxide. Als alternatief kan de verhouding tussen de kation- en zuurstofatomen worden gebruikt voor naamgeving. De Griekse numerieke voorvoegsels worden gebruikt voor naamgeving. Dus water of H2O is diwaterstofmonoxide. CO2 is kooldioxide. CO is kooldioxide.
Metaaloxiden kunnen ook worden genoemd met behulp van de -een achtervoegsel. Al2O3, Cr2O3en MgO zijn respectievelijk aluminiumoxide, chroom en magnesiumoxide.
Speciale namen worden toegepast op oxiden op basis van het vergelijken van lagere en hogere zuurstofoxidatietoestanden. Onder deze naam draagt O22- is peroxide, terwijl O2- is superoxide. H2O2 is waterstofperoxide.
Structuur
Metaaloxiden vormen vaak structuren die lijken op polymeren, waarbij het oxide drie of zes metaalatomen met elkaar verbindt. Polymere metaaloxiden hebben de neiging onoplosbaar te zijn in water. Sommige oxiden zijn moleculair. Deze omvatten alle eenvoudige stikstofoxiden, evenals koolmonoxide en kooldioxide.
Wat is geen oxide?
Om een oxide te zijn, moet de oxidatietoestand van zuurstof -2 zijn en moet de zuurstof als anion werken. De volgende ionen en verbindingen zijn technisch gezien geen oxiden omdat ze niet aan deze criteria voldoen:
- Zuurstofdifluoride (OF2): Fluor is meer elektronegatief dan zuurstof, dus het werkt als het kation (O2+) in plaats van het anion in deze verbinding.
- Dioxygenyl (O2+) en zijn verbindingen: Hier bevindt het zuurstofatoom zich in de +1 oxidatietoestand.
Bronnen
- Chatman, S.; Zarzycki, P.; Rosso, K. M. (2015). "Spontane wateroxidatie bij hematiet (α-Fe2O3) kristalgezichten". ACS toegepaste materialen en interfaces. 7 (3): 1550–1559. doi: 10.1021 / am5067783
- Cornell, R. M.; Schwertmann, U. (2003). De ijzeroxiden: structuur, eigenschappen, reacties, voorvallen en gebruik (2e ed.). doi: 10.1002 / 3527602097. ISBN 9783527302741.
- Cox, P.A. (2010). Overgang metaaloxiden. Een inleiding tot hun elektronische structuur en eigenschappen. Oxford Universiteit krant. ISBN 9780199588947.
- Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. (1997). Chemie van de elementen (2e ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
- IUPAC (1997). Compendium van chemische terminologie (2e ed.) (Het "gouden boek"). Samengesteld door A. D. McNaught en A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxdoorwaadbare plaats.