Oxide
Ein Oxid (v. grch. oxys scharf, spitz, sauer) ist eine Sauerstoff-Verbindung, in der dieser die Oxidationszahl −II hat. Je nach Bindungspartner unterscheidet man in zwei Stoffgruppen:
- Nichtmetalloxide (diese sind molekular und reagieren mit Wasser zu Säuren) und
- Metalloxide (diese sind salzartig; Oxide unedler Metalle reagieren mit Wasser zu Basen und 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.
Das Oxidion
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). In Nichtmetalloxiden liegt es in der Regel nicht vor, da Nichtmetalle untereinander eine kovalente Atombindung eingehen.
Das Bindungsvermögen des Sauerstoffs
Sauerstoff ist ein starkes Oxidationsmittel und bildet mit fast allen Elementen isolierbare Oxide, mit Ausnahme von Helium, Neon, Argon, Krypton und 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. Zudem existieren Sauerstoff-Sauerstoff-Verbindungen wie z. B. im Bleichmittel Wasserstoffperoxid. Anorganische Peroxide sind stark ätzend und oxidierend, organische Peroxide in der Regel explosiv.
Einzelne Verbindungen des Sauerstoffs
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Bekannte Oxide sind, in alphabetischer Reihenfolge:
- Aluminiumoxid
- Bleioxid (hier gibt es ein gelbes und ein schwarzbraunes Oxid sowie ein Mischoxid, Mennige genannt)
- Calciumoxid (Gebrannter Kalk)
- Eisenoxide wie Eisen(III)-oxid oder Rost
- Kohlenstoffdioxid
- Kohlenstoffmonoxid (bildet mit Wasser Kohlensäure)
- Kupferoxid (hier gibt es rotes Kupfer(I)-oxid und schwarzes Kupfer(II)-oxid)
- Magnesiumoxid (Magnesia)
- Phosphorpentoxid (bildet mit Wasser Phosphorsäure)
- Schwefeldioxid
- Schwefeltrioxid (bildet mit Wasser Schwefelsäure)
- Siliciumdioxid
- Stickoxide
- Wasserstoffoxid (Wasser)
- Zinkoxid
Sauerstoffverbindungen mit Sauerstoff in anderen Oxidationsstufen sind Peroxide (−1), Hyperoxide (−½), Ozonide (−1/3) und Salze mit dem Dioxygenyl-Kation O2+ (+½).