oksider

Oksider, fellesbetegnelse for uorganiske forbindelser som oksygen danner med andre grunnstoffer, unntatt fluor som er mer elektronegativt enn oksygen. Fluors oksygenforbindelser er strengt tatt ikke oksider, men fluorider. Man kjenner binære oksider av alle grunnstoffer med unntak av edelgassene helium, neon, argon, krypton og radon. Oksider kan være faste, flytende eller gassformige. I oksidene har oksygen oksidasjonstallet –2.

Oksidenes navn blir angitt etter to systemer:

A) Angivelse av de greske tallordene mono, di, tri osv. for det antall oksygenatomer som inngår i oksidets formel, f.eks. karbonmonoksid, CO, karbondioksid, CO₂, arsentrioksid, As₂O₃. Ved eksakt benevnelse angis alle komponentene med greske tallord, f.eks. diarsentrioksid.

B) Det andre systemet er basert på kationets oksidasjonstall, f.eks. fosfor(V)oksid, P₂O₅, jern(III)oksid, Fe₂O₃ osv. For formelt sammensatte oksider som magnetitt Fe₃O₄ = FeO·Fe₂O₃ er benevnelsen jern(II,III)oksid. For sammensatte oksider av to forskjellige grunnstoffers oksider, f.eks. spinell Al₂O₃·MgO, er betegnelsen aluminiummagnesiumoksid.

I enkelte oksider er den kjemiske binding slik at oksygen i gjennomsnitt ikke lenger har oksidasjonstall –2. F.eks. 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), –3. De høyeste, kjente oksidasjonstrinn for et gitt grunnstoff observeres typisk for dets oksid(er), evt. også fluorid(er).

De vanligste binære oksider dannes ved direkte reaksjon mellom oksygen og vedkommende grunnstoff, ofte først ved høyere temperatur. Oksider kan også fremstilles ved å spalte oksygenholdige forbindelser ved oppvarming, f.eks. karbonater, hydroksider og nitrater. Mange ikke-oksygenholdige forbindelser, som metallhydrider, -sulfider, -nitrider osv. omdannes til oksider når de oppvarmes i luft.

Oksider viser en enorm spennvidde i fysikalske og kjemiske egenskaper. Noen er gasser ved romtemperaturer og 1 atm. trykk, f.eks. CO, CO₂, NO₂, andre er væsker som H₂O og Mn₂O₇, men de aller fleste er faste stoffer. Enkelte har svært høye smeltepunkter (T_m) og er lite reaktive, f.eks. ZrO₂ med smeltepunkt T_m = 2670 °C, andre virker sterkt oksiderende og er meget reaktive, f.eks. CrO₃ (T_m = 190 °C). Enkelte er elektriske isolatorer, f.eks. BaTiO₃, andre er halvledere, noen er metalliske, f.eks. ReO₃, mens andre fremviser superledning ved lave temperaturer, f.eks. YBa₂Cu₃O₇.

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, er indifferente overfor vann. Av metallenes oksider er det særlig alkalimetallenes og jordalkalimetallenes oksider, med unntak av beryllium- og magnesiumoksider, som er lett løselige i vann. Vannet får basisk reaksjon 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.

Generelt sett er de aller fleste oksider meget stabile. En hovedtendens er at stabiliteten øker med avtagende elektronegativ karakter hos det oksiddannende grunnstoffet. Unntakene er flere, bl.a. er alkalioksidene og de tyngre hovedgruppeoksider med sterk oksiderende evne lite stabile.

Mange oksider finnes i naturen som teknisk viktige mineraler, f.eks. hematitt, Fe₂O₃, magnetitt, Fe₃O₄ og tinnstein (kassiteritt), SnO₂, som tjener som råstoff for metallfremstilling.

Høytsmeltende og harde oksider spiller en viktig rolle som ildfaste materialer, som slipe- og polerstoffer m.m. For metallenes herding og passivering er dannelse av oksider på overflaten av betydning. Reaksjoner mellom oksider har også ofte stor praktisk betydning, f.eks. ved overføring av tungtløselig oksid i et mer lettsmeltelig salt. Dette benytter man seg av ved mange metallurgiske prosesser (se oppslutning). Oksider benyttes videre som dielektrisk materiale [BaTiO₃,Pb(Zr,Ti)O₃], magnetisk materiale (Fe₃O₄, Y₃Fe₅O₁₂), superledende materiale (YBa₂Cu₃O₇), ioneledende materiale (NaAl₁₁O₁₈, ZrO₂) osv. En rekke oksider er omtalt under de respektive grunnstoffer.

Organiske oksider betegner en lang rekke oksygenholdige organisk-kjemiske forbindelser, f.eks. alkyloksider som dimetyloksid eller dimetyleter, (CH₃)₂O, etylenoksid, (CH₂)₂O, sulfoksider som dimetylsulfoksid, (CH₃)₂SO, sulfoner som dimetylsulfon, (CH₃)₂SO₂, m.fl.