Oxider

Oxider (från franskans oxyde, från oxygène - syre) kallas vissa typer av kemiska föreningar där grundämnet syre ingår. För att en förening skall kallas oxid behöver dessutom syret vara den elektronegativa beståndsdelen. De flesta grundämnen kan bilda oxider, dock inte halogenerna^{[källa behövs]} och de lättaste ädelgaserna.^[1] Ett exempel på en oxid är rost (ofta en blandning av järnoxider, men främst bestående av hematit). Olika typer av oxider förekommer normalt och rikligt i naturen,^[2] från människokroppen till jordskorpan, och är även vanliga beståndsdelar i fast materia överhuvudtaget i universum.^{[källa behövs]} Exempel på oxider som finns som mineral på jorden: Hematit Fe₂ O ₃, Kvarts SiO₂, Magnetit Fe₃O₄, Pyrolusit MnO₂, Rutil TiO₂. Även dubbla oxider förekommer i naturen, exempel kromit FeCr₂O₄. Exempel på kemiska föreningar som inte kallas oxider fastän syre ingår är fluorider, detta eftersom fluor är mer elektronnegativ än syre, ett exempel är syredifluorid, OF₂.^[1] Peroxider och superoxider innehåller mer syre än den normala oxiden exempel: väteperoxid=vätesuperoxid H₂O₂, bariumperoxid BaO₂ , kaliumperoxid K₂O₂, kaliumsuperoxid KO₂.

Det finns exempel på oxider som inte har någon enkel sammansättning exempelvis blå wolframoxid som innehåller både W(IV) och W(V), samt violett wolframoxid W₁₈O₄₉. Ett exempel på en icke stökiometrisk oxid är Cu₂O som ofta har något lägre kopparinnehåll än vad formeln anger.

En del oxider har olika färg beroende på temperatur och framställningsmetod. Ett exempel är V₂O₅.

Ferromagnetiska vid rumstemperatur är Fe₃O₄ och CrO₂.

Exempel på halvledande oxider är ZnO SnO₂ och CdO.

Oxiders kemi

Oxider skapas ofta genom en kemisk process som kallas oxidering.^[2]

Oxider kan skapas på många sätt exempel: CaCO₃→CaO + CO₂ vid 800^oC. MgCO₃ →MgO + CO₂ vid 400^oC, Os + 2 O₂ →OsO₄ vid 400^oC, Hg(NO₃)₂ → HgO + NO₂ + ½ O₂, När metaller löses i salpetersyra bildas ofta en blandning av de båda oxiderna NO och NO₂, den senare dimeriseras delvis till N₂O₄.

En del oxider sönderfaller vid upphettning exempel: 3 PbO₂ → Pb₃O₄ + O₂ vid 375^oC, 2 HgO → 2 Hg + O₂ vid 500^oC.

Lösliga i vatten: De flesta oxider är svårlösliga i vatten. Starkt basiska oxider som bariumoxid BaO och litiumoxid är lättlösliga under bildning av hydroxider. Starkt sura oxider är lättlösliga under bildning av syror exempel CrO₃, P₂O₅ och SO₃. Svagt sura oxider som SO₂, As₂O₃ och CO₂ har vanligtvis mindre vattenlöslighet. Klordioxid ClO₂ protolyseras inte vid upplösning i vatten.

Lösliga i syror och baser:En del oxider är amfotera och löses både av syror och baser exempelvis zinkoxid ZnO.

Lösliga i baser men ej i syror exempel WO₃. En del oxider löses av smälta alkalier(NaOH, KOH, K₂CO₃) exempel på sådana oxider är: PbO₂, GeO₂ och SiO₂.

Många metalloxider reagerar med vätgas i värme under bildning av metall. Några undantag är CeO₂ → Ce₂O₃, WO₃ → WO₂ och V₂O₅ → V₂O₃

På grund av grundämnenas elektronegativitet kan man se en principiell skillnad mellan å ena sidan oxider av metaller, å andra sidan oxider av icke-metaller (och vissa övergångsmetaller). De förstnämnda bildar jonföreningar med syre som anjon (negativ jon), som i hög grad påminner om salter där anjonen kommer från en syra (enligt Arrhenius definition). De är fasta ämnen med hög smältpunkt och ger när de löses i vatten en basisk reaktion. De kallas därför även basiska oxider. En oxidjon har en negativ laddning på 2-. Därför har ska den ha motsvarande katjoner (positiva joner) för att föreningen ska bli neutral. Exempelvis består magnesiumoxid av lika många magnesiumjoner (med en laddning på 2+) och oxidjoner.

Magnesiumoxid

Icke-metalloxiderna hålls samman av kovalenta bindningar. Det bildar därför oftast små molekyler, som vid rumstemperatur utgör en gas eller vätska. När de löser sig i vatten får man en sur reaktion, varför de kallas sura oxider. En av de mest välkända icke-metalloxiderna är vatten, som är diväteoxid. En del metaller bildar både sura och basiska oxider exempel: mangan MnO basisk Mn₂O₇ sur, krom Cr₂O₃ basisk , CrO₃ sur.

Vissa halvmetaller som kisel, och övergångsmetaller som kvicksilver bildar med syreatomer kovalenta kedjor eller nätverk. Ett exempel på de sistnämnda är de silikater som utgör huvuddelen av jordskorpan.

Kolföreningar som innehåller syre kallas vanligtvis inte oxider, men några undantag finns, till exempel epoxider.^{[källa behövs]}

Bilder

Nedan visas några olika metalloxider. Färgerna beror på metallernas olika elektronkonfigurationer.

Mangan(IV)oxid (MnO₂)
Vanadin(V)oxid (V₂O₅)
Vismut(III)oxid (Bi₂O₃)
Krom(III)oxid (Cr₂O₃)

Se även

Peroxid

Källor

^ [a b] Oxider i Nationalencyklopedins nätupplaga. Läst 6 oktober 2013.
^ [a b] ”Liten Geologisk Encyklopedi” ( PDF). Institutionen för mark och miljö. Sveriges lantbruksuniversitet. sid. 55, 65. Arkiverad från originalet den 2 april 2018. https://web.archive.org/web/20180402150341/http://www.geonord.org/ugs/LitenGeologiskEncyklopedFeb2015.pdf. Läst 21 april 2018.

[NeI-1] [a b] Oxider i Nationalencyklopedins nätupplaga. Läst 6 oktober 2013.

[LGE-2] [a b] ”Liten Geologisk Encyklopedi” ( PDF). Institutionen för mark och miljö. Sveriges lantbruksuniversitet. sid. 55, 65. Arkiverad från originalet den 2 april 2018. https://web.archive.org/web/20180402150341/http://www.geonord.org/ugs/LitenGeologiskEncyklopedFeb2015.pdf. Läst 21 april 2018.

[1]