oksidi

Oksidi on hapen ja jonkin toisen alkuaineen yhdiste. Esimerkiksi ruosteessa on raudan oksideja. Oksideja on paljon maankuoressa.

Useimmat alkuaineet muodostavat oksideja. Oksideja syntyy yleensä hapetusreaktioissa.

Nimeäminen

Oksidit nimetään tavallisesti muodossa <toinen alkuaine>oksidi. Happiatomien määrä voidaan ilmoittaa numeerisilla etuliitteillä seuraavasti:

• Mono-(o)ksidi, yksi happiatomi
• Dioksidi, kaksi happiatomia
• Trioksidi, kolme happiatomia
• Tetr(a)oksidi, neljä happiatomia

Samoja etuliitteitä voidaan käyttää myös ilmoittamaan muiden alkuaineiden määrää. Etuliitteet jätetään yleensä merkitsemättä, jos alkuaineiden määrän suhteessa toisiinsa pystyy päättelemään niiden hapetusluvuista.

Esimerkkejä

• Vesi (H₂O) on vedyn oksidi. Vedyllä on myös toinen oksidi, vetyperoksidi (H₂O₂).

• Hiilen tärkeimmät oksidit ovat hiilidioksidi (CO₂) ja hiilimonoksidi (CO). Molemmat ovat normaaliolosuhteissa kaasuja.

• Poltettu (sammuttamaton) kalkki on kalsiumoksidia (CaO).

• Raudan oksidin Fe₂O₃ eli ferrioksidin eräs kidetyyppi tunnetaan myös nimellä hematiitti. Raudan oksidi Fe₃O₄, magnetiitti, on tärkeä rautamalmi.

• Piin oksidia, piidioksidia (SiO₂), on hiekassa, kvartsissa, vuorikristallissa ja useissa puolijalokivissä, muun muassa ametistissa, opaalissa, zirkonissa ja akaatissa.

• Kiteinen alumiinioksidi (Al₂O₃), korundi, on hyvin kovaa ainetta, ja sitä käytetäänkin hankaus- ja hionta-aineena. Rubiini on korundi, jossa on hieman kromia.

Ominaisuuksia

Metallioksidit

Metallien oksidit ovat yleensä ioniyhdisteitä. Niissä metalli on positiivisina kationeina ja happi oksidi-ioneina, O^2-. Metallioksidit ovat kiinteitä aineita, ja monet tavalliset malmit ovatkin oksidimalmeja. Korroosioreaktioissa metallit tavallisimmin muuttuvat takaisin metallioksideiksi.

Useimmat metallioksidit eivät ole vesiliukoisia. Alkalimetallien ja maa-alkalimetallien oksidit kuitenkin liukenevat veteen, ja koska oksidi-ioni on erittäin vahva emäs, se reagoi liuoksessa välittömästi veden kanssa muodostaen hydroksidi-ioneja, OH^-. Reaktio tapahtuu seuraavasti:

O^2- + H₂O ⇒ 2 OH^-.

Tähän reaktioon perustuu esimerkiksi poltetun kalkin sammuttaminen, jonka reaktioyhtälö voidaan esittää myös seuraavasti:

CaO + H₂O ⇒ Ca(OH)₂.

Epämetallioksidit

Epämetallioksidit ovat kovalenttisia yhdisteitä. Monet niistä muodostuvat pienistä muutaman atomin muodostamista molekyyleistä. Ne ovat usein kaasuja tai helposti haihtuvia aineita. Muutamien aineiden oksideissa on kuitenkin kokonaisen kiteen atomit toisiinsa kovalenttisesti sitoutuneita. Näin on esimerkiksi piidioksidissa eli kvartsissa, joka sen vuoksi onkin erityisen kovaa.

Monet epämetallien oksidit voivat reagoida veden kanssa, jolloin syntyy happoja. Tällä tavoin syntyviä happoja sanotaan happihapoiksi, ja oksidit ovat niiden anhydrideja. Esimerkiksi hiilidioksidi on hiilihapon, rikkitrioksidi rikkihapon ja fosforipentoksidi fosforihapon anhydridi, ja veden kanssa ne reagoivat seuraavasti:

• CO₂ + H₂O ⇒ H₂CO₃
• SO₃ + H₂O ⇒ H₂SO₄
• P₂O₅ + 3 H₂O ⇒ 2 H₃PO₄

Oksidin happamuutta tai emäksisyyttä onkin pidetty yhtenä kriteerinä, jonka perusteella alkuaineet jaetaan metalleihin ja epämetalleihin.

Katso myös

• Peroksidi
• Superoksidi