Оксид

Оксиди, като например железният оксид или ръжда, която се състои от Fe₂O₃·nH₂O и FeO(OH), Fe(OH)₃), се образува когато кислородът реагира и се комбинира с други елементи

Оксид (окис) се нарича всяко двуелементно химично съединение на кислорода с друг химичен елемент, в което кислородът е в -2 степен на окисление.^[1][2][3]

Повечето елементи в земната кора са оксиди, образувани при взаимодействие на кислорода с други елементи.

Кислородните съединения на флуора не са оксиди, тъй като флуорът е по-електроотрицателен от кислорода и по тази причина кислородът в тях има положителна степен на окисление. Други двуелементни съединения на кислорода, които не са оксиди, са пероксидите, супероксидите и озонидите – в тях кислородът има отрицателна, но по-ниска от -2 степен на окисление.

Наименование

Ако в съединението съществува долен индекс, за него се ползват представки, които произлизат от гръцките числителни имена: 1 – моно, 2 – ди, 3 – три, 4 – тетра, 5 – пента, 6 – хекса и 7 – хепта.^[4]

Строеж

Оксидите са много разнообразни по физични, термодинамични и химични свойства и трудно могат да се обхванат в единна класификация.^[3]

Според своите киселинно-основни свойства, оксидите се делят на основни, амфотерни, киселинни и неутрални.

• Основни оксиди образуват s- и f-елементите, както и част от d- и p-елементите, предимно в по-нисшите степени на окисление. Наблюдава се йонна връзка, тъй като енергията на кристалната решетка е достатъчно голяма, за да компенсира енергетичната загуба на йонизацията на кислородния атом. Кристалната им структура е предимно тип NaCl.^[3]
• Амфотерни оксиди съответстват на p-елементите с двойствен характер, както и част от f- и d-елементите, предимно в междинните степени на окисление. Те са ковалентни верижни молекули – SiO₂, Sb₂O₃, SeO₂, HgO или някои със слоеста структура – As₂O₃, MoO₃, Re₂O₇, Al₂O₃.
• Киселинни оксиди образуват p-елементите с неметален характер, както и d-елементите, предимно във висшите степени на окисление. Те са ковалентни и с молекулна решетка, като при обикновени условия могат да са газове, летливи течности и твърди тела. Киселинността на оксида се увеличава със степента на окисление.^[3] Някои са термодинамично нестабилни.
• Неутрални оксиди (несолеобразуващи) образуват p-елементите с неметален характер, които не взаимодействат с вода, основи и киселини и не им съответстват хидроксиди и кислородсъдържащи киселини – CO, N₂O, NO.

Известни са и оксиди с нестехиометричен състав при преходните елементи.

Реакции

Оксидите са обикновено реактивни съединения и взаимодействат с много класове съединения. Повечето взаимодействат с вода, което е причина за киселинно-основното им разделение:

${\displaystyle {\begin{array}{lcl}{\ce {CaO + H2O -> Ca(OH)2}}\\{\ce {2Al2O3 + 12H2O -> 6Al(OH)3 + 3H2}}\\{\ce {Cl2O7 + H2O -> HCl}}\end{array}}}$

Изключение правят неутралните оксиди, които не реагират с водата.

Окисление и редукция

Редуцирането на метални оксиди до чист метал е процес от промишлено значение:

${\displaystyle {\begin{array}{lcl}{\ce {2Fe2O3 + 3C -> 4Fe + 3CO2}}\\{\ce {2Ag2O}}\xrightarrow {\mathrm {500~^{\circ }C} } {\ce {4Ag + O2}}\end{array}}}$

Оксидите в междинни степени на окисление могат да се окисляват и редуцират:

${\displaystyle {\ce {2NO + O2 <=> 2NO2}}}$

Дисоциация и разтваряне

Връзката M-O е здрава, което прави някои оксиди неразтворими. В киселини се разтварят, като дават съответните соли:^[3]

${\displaystyle {\ce {Ag2O + 2HCl -> 2AgCl + H2O}}}$

Разтварянето на оксиди обикновено образува оксоаниони. В основна среда P₄O₁₀ образува фосфати, а MO₃ – полиоксометалати. По-рядко се образуват оксокатиони – NO⁺, VO²⁺, UO₂²⁺. Преходните метали образуват оксокомплекси и оксохалогениди.

Някои примери на оксиди

Име	Формула	Находище/Употреба
Вода (диводороден оксид)	H2O	универсален разтворител
Силициев диоксид	SiO2	пясък, кварц
Железен оксид	Fe3O4	ръжда
Въглероден диоксид	CO2	една от съставките на атмосферата и продукт на биологични процеси

Източници

1. Foundations of College Chemistry, 12th Edition
2. IUPAC. NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY IUPAC Recommendations 2005 // www.iupac.org. p. 84 – 94. (на английски)
3. Киркова, Елена. Химия на елементите и техните съединения. София, Университетско издателство „Св. Климент Охридски“, 2013. ISBN 978-954-07-3504-7. с. 333 – 344.
4. Иван Дуков, Мария Атанасова, Александър Захариев. Номенклатура на координационните съединения: препоръки по IUPAC 2005 // www.researchgate.net. с. 6 – 7.

Тази статия, свързана с неорганична химия, все още е мъниче. Помогнете на Уикипедия, като я редактирате и разширите.