Oxiddefinition und Beispiele

Einige Oxide sind Gase, andere (wie Kupferoxid) sind Feststoffe.

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Ein Oxid ist ein Ion von Sauerstoff mit Oxidationszustand gleich -2 oder O^zwei-. Irgendein chemische Verbindung das O enthält^zwei-als seine Anion wird auch als Oxid bezeichnet. Einige Leute wenden den Begriff lockerer an, um sich auf jede Verbindung zu beziehen, bei der Sauerstoff als Anion dient. Metalloxide (z. B. Ag_zweiO, Fe_zweiÖ₃) sind die am häufigsten vorkommende Form von Oxiden und machen die meisten aus Masse der Erdkruste . Diese Oxide bilden sich, wenn Metalle mit Luft- oder Wassersauerstoff reagieren. Während Metalloxide sind Feststoffe bei Raumtemperatur bilden sich auch gasförmige Oxide. Wasser ist ein Oxid, das bei normaler Temperatur und normalem Druck flüssig ist. Einige der in der Luft gefundenen Oxide sind Stickstoffdioxid (NO_zwei), Schwefeldioxid (SO_zwei), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO_zwei).

SCHLUSSELERKENNTNISSE: Oxiddefinition und Beispiele

• Ein Oxid bezieht sich entweder auf die 2^-Sauerstoffanion (O^zwei-) oder zu einer Verbindung, die dieses Anion enthält.
• Beispiele für übliche Oxide sind Siliziumdioxid (SiO_zwei), Eisenoxid (Fe_zweiÖ₃), Kohlendioxid (CO_zwei) und Aluminiumoxid (Al_zweiÖ₃).
• Oxide sind in der Regel Feststoffe oder Gase.
• Oxide entstehen auf natürliche Weise, wenn Sauerstoff aus Luft oder Wasser mit anderen Elementen reagiert.

Oxidbildung

Die meisten Elemente bilden Oxide. Edelgase können Oxide bilden, tun dies aber selten. Edelmetalle widersteht der Verbindung mit Sauerstoff, bildet aber unter Laborbedingungen Oxide. Bei der natürlichen Bildung von Oxiden handelt es sich entweder um eine Oxidation durch Sauerstoff oder um eine Hydrolyse. Wenn Elemente in einer sauerstoffreichen Umgebung verbrennen (wie Metalle in der Thermitreaktion), ergeben sie leicht Oxide. Auch Metalle reagieren mit Wasser (insbesondere Alkalimetalle) zu Hydroxiden. Die meisten Metalloberflächen sind mit einer Mischung aus Oxiden und Hydroxiden beschichtet. Diese Schicht passiviert oft das Metall und verlangsamt weitere Korrosion durch Kontakt mit Sauerstoff oder Wasser. Eisen bildet in trockener Luft Eisen(II)-oxid, aber hydratisierte Eisenoxide (Rost), Fe_zweiÖ_3-x(OH)_2x, bilden sich, wenn sowohl Sauerstoff als auch Wasser vorhanden sind.

Nomenklatur

Eine Verbindung, die das Oxidanion enthält, kann einfach als Oxid bezeichnet werden. Zum Beispiel CO und CO_zweisind beides Kohlenoxide. CuO und Cu_zweiO sind Kupfer(II)-oxid bzw. Kupfer(I)-oxid. Alternativ kann das Verhältnis zwischen den Kationen- und Sauerstoffatomen zur Benennung verwendet werden. Für die Benennung werden die griechischen Zahlenpräfixe verwendet. Also Wasser oder H_zweiO ist Dihydrogenmonoxid . CO_zweiist Kohlendioxid. CO ist Kohlendioxid.

Metalloxide können auch mit dem benannt werden -a Suffix. Al_zweiÖ₃, Cr_zweiÖ₃und MgO sind jeweils Aluminiumoxid, Chromoxid und Magnesiumoxid.

Spezielle Namen werden auf Oxide angewendet, basierend auf dem Vergleich niedrigerer und höherer Sauerstoffoxidationszustände. Unter dieser Bezeichnung O_zwei^zwei-Peroxid ist, während O_zwei^-ist Superoxid. Zum BeispielH_zweiÖ_zweiist Wasserstoffperoxid.

Struktur

Metalloxide bilden oft ähnliche Strukturen wie Polymere, wobei das Oxid drei oder sechs Metallatome miteinander verbindet. Polymere Metalloxide neigen dazu, in Wasser unlöslich zu sein. Einige Oxide sind molekular. Dazu gehören alle einfachen Stickoxide sowie Kohlenmonoxid und Kohlendioxid.

Was ist kein Oxid?

Um ein Oxid zu sein, muss der Oxidationszustand von Sauerstoff -2 sein und der Sauerstoff muss als Anion wirken. Die folgenden Ionen und Verbindungen sind technisch gesehen keine Oxide, da sie diese Kriterien nicht erfüllen:

Sauerstoffdifluorid (OF_zwei): Fluor ist elektronegativer als Sauerstoff, wirkt also als Kation (O²⁺) eher als das Anion in dieser Verbindung.Dioxygenyl (O_zwei⁺) und seine Verbindungen: Hier befindet sich das Sauerstoffatom in der Oxidationsstufe +1.

Quellen

• Chatman, S.; Zarzycki, P.; Rosso, KM (2015). 'Spontane Wasseroxidation an Hämatit (α-Fe2O3) Kristallflächen'. ACS Angewandte Materialien und Grenzflächen . 7 (3): 1550–1559. doi:10.1021/am5067783
• Cornell, R. M.; Schwertmann, U. (2003). Die Eisenoxide: Struktur, Eigenschaften, Reaktionen, Vorkommen und Verwendungen (2. Aufl.). doi:10.1002/3527602097. ISBN 9783527302741 .
• Cox, P.A. (2010). Übergangsmetalloxide. Eine Einführung in ihre elektronische Struktur und Eigenschaften . Oxford University Press. ISBN 9780199588947.
• Greenwood, N.N.; Earnshaw, A. (1997). Chemie der Elemente (2. Aufl.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
• IUPAC (1997). Kompendium der chemischen Terminologie (2. Aufl.) (das „Goldene Buch“). Zusammengestellt von A. D. McNaught und A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford.