Oxid

Oxid
Kupfer(II)-oxid
Mennige, Blei(II,IV)-oxid
Ein Quarzkristall - chemisch gesehen reines Siliziumdioxid
Korund-Stücke bestehen wie Saphire aus farblosen, harten Aluminiumoxid-Kristallen und eingeschlossenen, farbgebenden Spuren

Ein Oxid (von griech. ὀξύς, oxýs = scharf, spitz, sauer) ist eine Sauerstoff-Verbindung in der dieser die Oxidationszahl −II hat. Die meisten Oxide entstehen, wenn brennbare Stoffe mit Sauerstoff reagieren (Ursprung des Wortes Oxidation): Bei ihrer Oxidation geben sie Elektronen an das Oxidationsmittel Sauerstoff ab, so dass Oxide gebildet werden.

Je nach Bindungspartner unterscheidet man in der Chemie zwei Stoffgruppen von Oxiden:

  • Nichtmetalloxide (diese sind molekular, i.a. leicht flüchtig und reagieren mit Wasser zu Säuren) und
  • Metalloxide (diese sind ionische (salzartige) oder kovalente Oxide; Oxide unedler Metalle reagieren mit Wasser zu Basen und bilden Laugen).

Der überwiegende Teil der Erdkruste und des Erdmantels besteht aus Oxiden (vor allem aus Siliciumdioxid (Quarz) und hiervon abgeleiteten Salzen, den Silikaten sowie Aluminiumoxid). Auch Wasser gehört zur Stoffgruppe der Oxide.

Inhaltsverzeichnis

Herstellung

Oxide werden hergestellt durch:

  • Reaktion von Elementen mit Sauerstoff (Oxidation im engeren Sinne, früher auch als Oxygenierung bezeichnet),
  • Erhitzen von Hydroxiden und Oxidhydraten (Beispiel: Kupfer(II)-hydroxid wird zu Kupfer(II)-oxid und Wasserdampf, Rost wird zu Eisenoxiden und Wasserdampf),
  • Erhitzen von Salzen mit flüchtigen Anhydriden (Beispiel: Das Brennen von Kalk / Calciumcarbonat zu Calciumoxid, Erhitzen von Kupfer(II)-nitrat zu Kupfer(II)-oxid und nitrosen Gasen)

Das oben abgebildete schwarze Kupfer(II)-oxid kann also z. B. durch folgende Reaktionen synthetisiert werden:

\mathrm{2 \ Cu(NO_3)_2 \longrightarrow 2 \ CuO + 4 \ NO_2 +  \ O_2}
\mathrm{CuCO_3 \longrightarrow CuO + CO_2}
\mathrm{Cu(OH)_2 \longrightarrow CuO + H_2O}

Ferner ließe sich das rote Kupfer(I)-oxid durch Sauerstoff in schwarzes Kupfer(II)-oxid umwandeln. Auch beim Rösten sulfidischer Kupfererze wird Kupfer(II)-oxid hergestellt, indem man Kupfer(II)-sulfid an Luft oder im Sauerstoffstrom glüht (Nebenprodukt Schwefeldioxid).

Eigenschaften der Oxide

Es gibt saure, basische und amphotere Oxide.

  • Nichtmetalloxide sind molekular und reagieren mit Wasser zu Säuren,
  • Metalloxide sind salzartig (ionisch); Oxide unedler Metalle reagieren mit Wasser zu Basen und Laugen).
  • Amphotere Oxide und Hydroxide haben die Eigenschaft, sauer UND basisch reagieren zu können - je nach Reaktionspartner (vgl. unter Säure-Base-Reaktion): Sie reagieren mit Säuren UND mit Basen zu Salzen.

Oxide edlerer Metalle werden zwecks Reaktion mit Wasser daher oft über einen Umweg als Salze in Hydroxide verwandelt: Kupfer(II)-oxid kann z. B. in konz. Salzsäure zu Kupfer(II)-chlorid gelöst werden. Dieses bildet mit Natronlauge Kupfer(II)-hydroxid, welches wie oben angegeben durch Erhitzen in Kupfer(II)-oxid umgewandelt werden kann.

Hydroxide sind flockige Niederschläge, die oft charakteristische Färbungen aufweisen (Kupfer(II)-hydroxid hellblau, Nickel(II)-hydroxid apfelgrün, Chrom(III)-hydroxid graugrün, Mangan(II)-hydroxid rosa und an Luft in Folge von Oxidation braun werdend, Cobalt(II)-hydroxid blau oder rosa, Eisen(III)-hydroxid rostbraun, Eisen(II)-hydroxid graugrün).

Oxid-Ion und Hydroxid-Ion

Buntmetall-Salzlösungen (links) und die hieraus mit Laugen erzeugten Hydroxidniederschläge (rechts)

Das den Metalloxiden zugrunde liegende O2−-Ion entsteht bei der Redoxreaktion des Oxidationsmittels Sauerstoff mit einem Metall. Es ist nur in Schmelzen und in Kombination mit Kationen (in Form von Salzen) existent, nicht jedoch als freies Ion, denn es ist eine extrem starke Base und wird somit in wässriger Lösung quantitativ zum Hydroxid-Ion protoniert (Säure-Base-Reaktion). Metall-Hydroxide enthalten das OH-Ion und werden meistens aus Salzlösungen und Laugen gewonnen.

In Nichtmetalloxiden liegt in der Regel kein Oxid-Anion vor, da Nichtmetalle untereinander eine kovalente Atombindung eingehen. Das dem Oxidion ähnelnde Peroxidion weist eine Oxidationszahl von -I statt -II auf, da hier zwei Sauerstoffatome miteinander verbunden sind. Nichtmetalloxide reagieren mit Wasser zu Säuren (mit Oxo-Anionen wie Sulfat, Carbonat usw.). Sie sind somit als Hydroxide von saurem Charakter anzusehen.

Das Bindungsvermögen des Sauerstoffs

Sauerstoff ist ein starkes Oxidationsmittel und bildet mit fast allen Elementen isolierbare Oxide, mit Ausnahme der Edelgase Helium, Neon, Argon, Krypton und des Halogens Fluor (Fluor nimmt hierbei eine Sonderstellung ein, weil zwar die Sauerstoffverbindungen OF2, O2F2 und O4F2 darstellbar sind, diese Stoffe aber wegen der höheren Elektronegativität des Fluors nicht als Fluoroxide, sondern als Sauerstofffluoride bezeichnet werden).

Sauerstoff bildet neben Oxiden auch Oxo-Anionen: Hier haben sich mehrere Sauerstoffatome an ein Atom gebunden, welches zumeist die höchstmögliche Oxidationszahl aufweist (Beispiele: Phosphat, Sulfat, Chromat, Permanganat, Nitrat, Carbonat). Sie entstehen in der Regel, wenn Nichtmetall- und Nebengruppenmetall-Oxide mit sehr hoher Oxidationszahl mit Wasser zu Säuren reagieren.

Zudem existieren Sauerstoff-Sauerstoff-Verbindungen wie z. B. im Bleichmittel Wasserstoffperoxid (s.o.). Anorganische Peroxide sind stark ätzend und oxidierend, organische Peroxide in der Regel explosiv.

Einzelne Oxide und weitere Sauerstoff-Verbindungen

Eine angerostete Verriegelung eines Containers: Eisen oxidiert in Gegenwart von Wasser und Luft langsam zu Rost

Bekannte Oxide sind, in alphabetischer Reihenfolge:

Sauerstoffverbindungen mit Sauerstoff in anderen Oxidationsstufen sind :

Siehe auch


Wikimedia Foundation.

Синонимы:

См. также в других словарях:

  • oxid — elem. v. oxi . Trimis de tavi, 13.09.2007. Sursa: MDN  OXÍD, oxizi, s.m. Compus al oxigenului cu alt element chimic. – Din fr. oxyde. Trimis de ana zecheru, 10.05.2004. Sursa: DEX 98  OXÍD s. (chim.) oxid de aluminiu = alumină; oxid de calciu …   Dicționar Român

  • Oxid — Ox id, n. (Chem.) See {Oxide}. [1913 Webster] …   The Collaborative International Dictionary of English

  • Oxid — vgl. Oxyd …   Das Wörterbuch medizinischer Fachausdrücke

  • Oxid — Oxid, auch Oxyd das; [e]s, e <aus gleichbed. fr. oxyde, dies zu gr. oxýs »scharf, sauer«> jede Verbindung eines chem. Elements mit Sauerstoff …   Das große Fremdwörterbuch

  • Oxid — Oxid, (nicht fachsprachlich:) Oxyd: Die seit dem ausgehenden 18. Jh. bezeugte Bezeichnung der Sauerstoffverbindung eines chemischen Grundstoffs ist aus frz. oxyde entlehnt. Dies ist eine gelehrte Neubildung zu dem griech. Adjektiv oxýs »scharf,… …   Das Herkunftswörterbuch

  • Oxid — Sauerstoff Verbindung * * * Oxid 〈n. 11; Chem.〉 Verbindung eines chem. Elements mit Sauerstoff; oV 〈veraltet〉 Oxyd [<frz. oxyde <grch. oxys „scharf, spitz“] * * * O|xid [frz. oxyde (oxygène = Sauerstoff (↑ Oxygenium, vgl. Ox , 2) u. acide …   Universal-Lexikon

  • -oxid — o|xid [↑ Oxid] in der anorg. Nomenklatur: 1) Funktionsklassenname für Verb. mit dem Anion O2, z. B. Dihydrogenoxid (H2O), Dimanganheptoxid (Mn2O7); in der org. Nomenklatur mehrdeutige ↑ Funktionsbezeichnung 2) in Namen von symmetrisch… …   Universal-Lexikon

  • oxid — Oxide Ox ide ([o^]ks [i^]d or [o^]ks [imac]d), n. [F. oxyg[ e]ne oxygen + acide acid: cf. F. oxyde. The French word was correctly spelt oxide, till about the year 1840, when, in ignorance or forgetfulness of the true history and composition of… …   The Collaborative International Dictionary of English

  • Oxid — D✓Oxid , Oxyd , das; [e]s, e <griechisch> (Sauerstoffverbindung) …   Die deutsche Rechtschreibung

  • òxid — ò|xid Mot Pla Nom masculí …   Diccionari Català-Català


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»