oksider

Oksider er et fellesnavn for uorganiske forbindelser som oksygen danner med andre grunnstoffer. Oksidene kan være faste, flytende eller gassformige ved romtemperatur. I de fleste oksidene har oksygen oksidasjonstallet –2. De fleste metalloksider er basiske mens mange ikke-metalloksider er sure.

Fluor er mer elektronegativt enn oksygen så fluors oksygenforbindelser kalles ikke oksider, men fluorider.

Navnsetting

Navn på engelsk fastsettes av IUPAC. Norske navn drøftes i Nomenklaturutvalget i Norsk Kjemisk Selskap og fastsettes av Språkrådet.

Her gir vi bare navn på de enkleste oksidene: binære oksider; det vil si oksider av typen X_nO_m hvor X kan være hvilket som helst grunnstoff i det periodesystemet.

Noen oksider har trivialnavn som for eksempel: H₂O(l) vann, CaO(s) brent kalk og kullos CO(g).

Det systematiske navnet på oksider blir gitt etter to systemer:

Binær nomenklatur

Her oppgis de greske tallordene mono, di, tri osv. for det antall atomer som inngår i oksidets formel, men vi bruker ikke forstavelsen mono for det første atomet i formelen når det bare er ett av dem. Der hvor et metall danner bare et oksid sløyfes tallene for eksempel aluminiumoksid (Al₂O₃) og tinnoksid (SnO₂). Noen eksempler: karbonmonoksid, CO, karbondioksid, CO₂og diarsentrioksid (arsenikk), As₂O₃.

Oksidasjonstall

Det andre systemet er basert oksidasjonstallet for det første grunnstoffet for eksempel fosfor(V)oksid, P₂O₅, jern(III)oksid, Fe₂O₃ og så videre.

I noen oksider har ikke oksygen oksidasjonstall –2. Her er noen eksempler:

i hyperoksider som kaliumhyperoksid, KO₂, har oksygen oksidasjonstallet –0,5.
i peroksider, som natriumperoksid, Na₂O₂, har oksygen oksidasjonstallet –1.
i suboksider, som karbonsuboksid, C₃O₂ (trikarbondioksid) har oksygen oksidasjonstallet –3.

Fremstilling

De vanligste binære oksider dannes ved direkte reaksjon mellom oksygen og grunnstoffet, ofte først ved høyere temperatur.

Oksider kan også fremstilles ved å spalte oksygenholdige forbindelser ved oppvarming, for eksempel karbonater, hydroksider og nitrater.

Mange ikke-oksygenholdige forbindelser, som metallhydrider, -sulfider, -nitrider osv. omdannes til oksider når de oppvarmes i luft.

Egenskaper

Oksider viser stor spennvidde i fysikalske og kjemiske egenskaper.

Noen er gasser ved romtemperaturer og atmosfæretrykk, for eksempel CO, CO₂, NO₂,

Noen er væsker som H₂O og Mn₂O_7.

Men de aller fleste oksider er faste stoffer. Enkelte har svært høye smeltepunkter og er lite reaktive, f.eks. ZrO₂ med smeltepunkt 2670 °C, andre virker sterkt oksiderende og er meget reaktive, for eksempel CrO₃ (190 °C).

Oksider av ikke-metallene løser seg i vann med sur reaksjon. De kalles derfor for sure oksider.

Noen ikke-metalloksider som nitrogenmonoksid, NO, og karbonmonoksid, CO, gir pH-nøytrale løsninger.

Av metallenes oksider er det særlig alkalimetallenes og jordalkalimetallenes oksider, med unntak av beryllium- og magnesiumoksider, som er lett løselige i vann. Løsningen blir basisk og oksidene sies å være basiske oksider. De fleste andre metalloksider er tungt løselige i vann.

I tillegg til sure og basiske oksider har man amfotære oksider. Sure oksider løses typisk i base, basiske oksider i syre. Amfotære oksider løses i både syrer og baser. Eksempler på amfotære oksider er aluminiumoksid, Al₂O₃, og sinkoksid, ZnO.

Forekomst og bruk

Mange oksider finnes i naturen som teknisk viktige mineraler, for eksempel hematitt, Fe₂O₃, magnetitt, Fe₃O₄ og tinnstein, SnO₂, som tjener som råstoff for metallfremstilling.

Høytsmeltende og harde oksider spiller en viktig rolle som ildfaste materialer, som slipe- og polerstoffer med mer. For metallenes herding og passivering er dannelse av oksider på overflaten av betydning. Reaksjoner mellom oksider har også ofte stor praktisk betydning, for eksempel ved overføring av tungtløselig oksid i et mer lettsmeltelig salt. Dette benytter man seg av ved mange metallurgiske prosesser (se oppslutning).

Oksider benyttes som dielektrisk materiale [BaTiO₃,Pb(Zr,Ti)O₃], magnetisk materiale (Fe₃O₄, Y₃Fe₅O₁₂), superledende materiale (YBa₂Cu₃O₇), ioneledende materiale (NaAl₁₁O₁₈, ZrO₂) og så videre. En rekke oksider er omtalt under de respektive grunnstoffer.