موسوعة الكيمياء : الأكسيد



الأكسيد

أكسيد (بالإنجليزية: Oxide) الأكسيد هو مركب كيميائى للأكسجين مع عنصر كيميائي آخر. معظم القشرة الأرضية تتكون من أكاسيد. تتكون الأكاسيد من تفاعل العناصر مع الهواء.

أيون الأكسيد السالب 2−O ، هو القاعدة المترافقة لأيون الهيدروكسيد −OH ، ويصادف ملاقاته فى الأكاسيد الأيونية مثل أكسيد الكالسيوم.

2−O غير مستقر فى المحلول المائي

ينتج من اتحاد الأكسجين مع عنصر آخر. تتكوَّن الأكاسيد عندما تتحد العناصر مع الأكسجين. فمثلاً احتراق الكربون الموجود في الفحم أو الخشب، يُنْتِج ثاني أكسيد الكربون CO2 وأول أكسيد الكربون CO. فالاحتراق هو عملية سريعة للأكسدة.

يتكون ثاني أكسيد الكربون في خلايا الحيوانات عن طريق عملية الأكسدة البطيئة، ويخرج من الرئة عن طريق الزفير.

وعملية صدأ الحديد عملية أكسدة بطيئة أيضًا. ويحتوي الصدأ على أكسيد الحديديك Fe2O3.

تتحد الأكاسيد الفلزية مع الماء مكونة هيدروكسيدات قاعدية، بينما عندما تتحد الأكاسيد اللافلزية مع الماء فإنها تكون أحماضًا أكسجينية.

ولأكاسيد الكبريت والنتيروجين أهمية خاصة؛ لأنه بالإمكان استخدامها لإنتاج الأحماض. ولكن ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين، تلوث الهواء عندما تنبعث من السيارات، والمصانع، ومعامل الطاقة الكهربائية التي تدار بالفحم والزيت. وهي تتحد مع الرطوبة الموجودة في الهواء وتكوِّن حامض الكبريتوز وأحماض النيتروجين المختلفة. وتصل هذه الأحماض إلى الأرض على هيئة مطر حمضي. الحمضي. ويتلف هذا الحامض النباتات والحياة البرية.

وعند خلط أكسيد الكالسيوم CaO أو ما يسمى بالجير الحي، بالماء يتكون الجير المطفأ الذي يستخدم في عملية الطلاء بمحلول الجير وفي عمل الجبس.

أما الرمل الذي له أهمية كبيرة في صناعة الزجاج، فهو أحد أنواع ثاني أكسيد السليكون والذي يدعى السليكا (SiO2). ومن الأنواع الأخرى لثاني أكسيد السليكون الكوارتز والعقيق والأوبال.

أنواع أكاسيد

الأكاسيد الفلزية

أكسيد ف(ف يحل محله اسم للعنصر فلزي)

الأمثلة  :

Na2O: أكسيد الصوديوم و MgO : أكسيد المغنيسيوم.

الأكاسيد اللافلزية

لمعرفة الاسم يجب حساب العلاقة بين عدد ذرات الأكسجين وعدد ذرات العنصر اللامعدني وإضافة البادئة المناسبة للعلاقة: ذرات أكسجين على ذرات العنصر اللافلز

العلاقة O/NM	البادئة باللاتينية	البادئة بالعربية
1/2	Hémi	نصفي
1	Mono	أحادي
3/2	hémitri ou sesqui	ضعف ثلثي
2	di	ثنائي
5/2	hémipent	ضعف خمسي
3	tri	ثلاثي
7/2	hémihept	ضعف سبعي
4	tétra	رباعي
5	pent	خماسي

أمثلة :

Cl2O :أكسيد كلور النصفي{ ناتج العلاقة= 1/2.

2O3 : أكسيد الفوسفورالضعف ثلثي{ ناتج العلاقة=3/2.

P2O5 :أكسيد الفؤسفور الضعف خمسي{ ناتج العلاقة=5/2.

الاستخدامات

كمواد

اثنين من الأمثلة على استخدام أكاسيد : الزجاج (ومعظمها SiO 2 )، وصمت من جانب الزرقاء وبالإضافة إلى أكسيد الكوبالت بعض الأكاسيد التي لها العديد من الخصائص مثل :

• شبه-الموصلات : FeO
• فائقة التوصيل : أكسيد النحاس الثالث YBa2Cu3O7
• مقاومات :CeO2 (درجة انصهار فوق 3000 درجة مئوية)، والألومينا، MgO
• محفزة : الألومينا (Al2O3)، الزيوليت القائم SiO2، وأكاسيد البلاتين.
• من المواد المركبة في :السيراميك والأسمنت والنظارات : وخاصة SiO2 في السيليكا والزجاج والحجر الجيري CaCO3 في الاسمنت.
• ملونات :TiO2 طلاء أبيض ومختلف اكاسيد الكرروم للزجاج.
• الطاقة النووية : تستخدم الوقود في صورة أكاسيد لأنها أكثر قابلية للإدارة في هذا الشكل (اليورانيوم يتفاعل تلقائيا مع الهواء في درجة حرارة معينة)

في تفاعلات كيميائية

1. تحضير الفلزات(المعادن) :
   • حديد بواسطة Fe2O3 et Fe3O4 (انظر فولاذ)
   • الألومنيوم من الألومينا
   • الهيدروجين انطلاقا من الماء
   • والعديد من الفلزات مثل اليورانيوم، والتنغستن، والموليبدينوم، والقصدير، والتيتانيوم (المرور من TiCl4), والسيليسيوم.
2. تفاعلات في الكيمياء العضوية :
   • تفاعلات لإضافة مواد عضوية معدنية إلى CO2 أو كيتون
   • تفاعل مع SO3 لإنتاج السلفونات.
   • أكسدة ب MnO4-, CrO3
   • الجفاف ب P2O5
   • تحفز ،خصوصا بالألومينا والزيوليت
3. الكيمياء المعدنية :
   • مع الماء لإنتاج الحموض الأكسجينية مثل SO3 + H2O → H2SO4
   • إنتاج قواعد قوية Na2O
   • عوامل المؤكسدة / الناقل الأوكسجين : أكاسيد النيتروجين حامض النيتريك البرمنغانات مركب متبلر, البركلورات (انظر المتفجرات)
   • ملونات الالعاب النارية (اكاسيد معدنية)
4. علم الأحياء:
   • حامض الفوسفوريك من اصل اكسيد الفوسفور يلعب دورا مهما كعنصر من تركيبة جزيئة الحمض النووي وناقل للطاقة كالأدينوساين

قائمة بجميع الأكاسيد المعروفة حسب حالة الأكسدة

• عناصر في حالة الأكسدة 1-
  • Oxygen difluoride (OF2)
• عناصر في حالة الأكسدة متعددة
  • الأنتيمون الرباعي (Sb2O4)
  • أكسيد الكوبالت الثنائي والتلاتي(Co3O4)
  • أكسيد الحديد الثنائي والثلاثي (Fe3O4)
  • رابع أكسيد الرصاص (Pb3O4)
  • اكسيد منغنيز ثنائي وثلاثي (Mn3O4)
  • أكسيد فضة ثنائية (AgO)

• عناصر في حالة الاكسدة 1+
  • Copper(I) oxide (Cu2O)
  • Dicarbon monoxide (C2O)
  • Dichlorine monoxide (Cl2O)
  • أكسيد الليثيوم (Li2O)
  • Potassium oxide (K2O)
  • Rubidium oxide (Rb2O)
  • Silver(I) oxide (Ag2O)
  • Thallium oxide (Tl2O)
  • Sodium oxide (Na2O)
  • Water (hydrogen oxide) (H2O)

•  عناصر في حالة الاكسدة 2+
  • Aluminium monoxide (AlO)
  • أكسيد الباريوم (BaO)
  • Beryllium oxide (BeO)
  • Cadmium oxide (CdO)
  • Calcium oxide (CaO)
  • Carbon monoxide (CO)
  • Cobalt(II) oxide (CoO)
  • Copper(II) oxide (CuO)
  • Iron(II) oxide (FeO)
  • Lead(II) oxide (PbO)
  • Magnesium oxide (MgO)
  • Mercury(II) oxide (قالب:MercuryO)
  • Nickel(II) oxide (NiO)
  • Nitrogen oxide (NO)
  • Palladium(II) oxide (PdO)
  • Strontium oxide (SrO)
  • Sulphur monoxide (SO)
  • Tin(II) oxide (SnO)
  • Titanium(II) oxide (TiO)
  • Vanadium(II) oxide (VO)
  • Zinc oxide (ZnO)

• عناصر في حالة الاكسدة 3+
  • Aluminium oxide (Al2O3)
  • Antimony trioxide (Sb2O3)
  • Arsenic trioxide (As2O3)
  • Bismuth trioxide (Bi2O3)
  • Boron oxide (B2O3)
  • Chromium(III) oxide (Cr2O3)
  • Dinitrogen trioxide (N2O3)
  • Erbium(III) oxide (Er2O3)
  • Gadolinium(III) oxide (Gd2O3)
  • Gallium(III) oxide (Ga2O3)
  • Holmium(III) oxide (Ho2O3)
  • Indium(III) oxide (In2O3)
  • Iron(III) oxide (Fe2O3)
  • Lanthanum(III) oxide (La2O3)
  • Lutetium(III) oxide (Lu2O3)
  • Nickel(III) oxide (Ni2O3)
  • Phosphorus trioxide (P4O6)
  • Promethium(III) oxide (Pm2O3)
  • Rhodium(III) oxide (Rh2O3)
  • Samarium(III) oxide (Sm2O3)
  • Scandium(III) oxide (Sc2O3)
  • Terbium(III) oxide (Tb2O3)
  • Thallium(III) oxide (Tl2O3)
  • Thulium(III) oxide (Tm2O3)
  • Titanium(III) oxide (Ti2O3)
  • Tungsten(III) oxide (W2O3)
  • Vanadium(III) oxide (V2O3)
  • Ytterbium(III) oxide (Yb2O3)
  • Yttrium(III) oxide (Y2O3)

• عناصر في حالة الاكسدة 4+
  • Carbon dioxide (CO2)
  • Carbon trioxide (CO3)
  • Cerium(IV) oxide (CeO2)
  • Chlorine dioxide (ClO2)
  • Chromium(IV) oxide (CrO2)
  • Dinitrogen tetroxide (N2O4)
  • Germanium dioxide (GeO2)
  • Hafnium(IV) oxide (HfO2)
  • Lead(IV) oxide (PbO2)
  • Manganese(IV) oxide (MnO2)
  • Nitrogen dioxide (NO2)
  • Plutonium dioxide (PuO2)
  • Rhodium(IV) oxide (RhO2)
  • Ruthenium(IV) oxide (RuO2)
  • Selenium dioxide (SeO2)
  • Silicon dioxide (SiO2)
  • Sulfur dioxide (SO2)
  • Tellurium dioxide (TeO2)
  • Thorium dioxide (قالب:ThoriumO2)
  • Tin dioxide (SnO2)
  • Titanium dioxide (TiO2)
  • Tungsten(IV) oxide (WO2)
  • Uranium dioxide (UO2)
  • Vanadium(IV) oxide (VO2)
  • Zirconium dioxide (ZrO2)

• عناصر في حالة الاكسدة 5+
  • Antimony pentoxide (Sb2O5)
  • Arsenic pentoxide (As2O5)
  • Dinitrogen pentoxide (N2O5)
  • Niobium pentoxide
  • Phosphorus pentoxide (P2O5)
  • Tantalum pentoxide (Ta2O5)
  • Vanadium(V) oxide (V2O5)

• عناصر في حالة الاكسدة 6+
  • Chromium trioxide (CrO3)
  • Molybdenum(VI) oxide (MoO3)
  • Rhenium trioxide (ReO3)
  • Selenium trioxide (SeO3)
  • Sulphur trioxide (SO3)
  • Tellurium trioxide (TeO3)
  • Tungsten trioxide (WO3)
  • Uranium trioxide (UO3)
  • Xenon trioxide (XeO3)

• عناصر في حالة الاكسدة 7+
  • Dichlorine heptoxide (Cl2O7)
  • Manganese(VII) oxide (Mn2O7)
  • Rhenium(VII) oxide (Re2O7)
  • Technetium(VII) oxide

• عناصر في حالة الاكسدة 8+
  • Osmium tetroxide (OsO4)
  • Ruthenium tetroxide (RuO4)
  • Xenon tetroxide (XeO4)