Oksiidid

  • Kuidas oksiidid tekivad?
  • Millised on oksiidide valemid ja nimetused?

Divesinikmonooksiid

Divesinikmonooksiidi ehk divesinik­oksiidi leidub looduses suurtes kogustes ning selle hulk mõjutab oluliselt keskkonda ja organismide elutegevust. Divesinik­oksiidi leidub suurtes kogustes ka inimese kehas. Selle alatarbimine võib põhjustada ainevahetus­häireid ja hallutsinatsioone, ületarbimine aga mõjutada neerude tööd.

Divesinikoksiid ehk argikeeles vesi on mittemetalli­oksiid.

Põlemise käigus tekivad oksiidid

Põlemine on keemiline reaktsioon, mille käigus toimub oksüdeerumine. Keskne aine selles protsessis on hapnik, mis käitub oksüdeerijana. Küünla parafiin koosneb C- ja H-aatomitest ning põlemise käigus ehk reageerimisel hapnikuga tekivad vastavate elementide hapniku ühendid, s.o oksiidid. Küünla peamised põlemis­saadused on süsihappe­gaas (CO2) ja vesi (H2O).

Kui küünal põleb, eralduvad oksiidid süsihappegaas ja vesi.

Oksiid on liitaine, milles hapnikuaatom on seostunud mõne teise elemendi aatomiga.

Küünla põlemisel tekivad

  • oksiidid.
  • CO2 ja H2O.
  • C- ja H-aatomite ühendid hapnikuga.
  • süsihappegaas ja vesi.

Mittemetallioksiidid

Mittemetallioksiid on liitaine, milles hapnikuaatom on seostunud mitte­metallilise elemendi aatomiga. Sellised oksiidid on näiteks CO2, CO, H2O ja SiO2. Nende ainete omadused on (toa­temperatuuril) erinevad, näiteks CO2 on mitte­mürgine gaas, CO on mürgine gaas, H2O on vedelik, SiO2 on tahke kõva aine kvarts ehk liiva põhikoostisosa.

Mittemetallioksiidide nimetustes kasutatakse peamiselt kreeka ja ladina keelest tuletatud eesliiteid, et kirjeldada aine koostist. Nimetuses märgitakse aine valemis olevate aatomite arvud eesliidetega. Liide mono- väljendab ühte aatomit aine­osakeses ehk indeksit 1 ja seda enamasti ei märgita. Enim­kasutatavad eesliited on tabelis.

Enimkasutatavad eesliited

Eesliide

Väärtus (indeks)

Mono-

1

Di-

2

Tri-

3

Tetra-

4

Penta-

5

Heksa-

6

Hepta-

7

Okta-

8

Nona-

9

Deka-

10

Näiteks:
CO2 nimetus on süsinikdioksiid,
CO aga süsinikoksiid,
naerugaasi N2O nimetus on dilämmastikoksiid.

Klaasi peamine koostisosa on SiO2 ehk .

Vulkaanipursete tagajärjel satuvad atmosfääri peamiselt järgmised kasvu­hoone­gaasid: gaasiline H2O ehk , CO2 ehk  ja SO2 ehk .

Metallioksiidid

Metallioksiid on liitaine, milles hapnikuaatom on seostunud metallilise elemendi aatomiga. Kõik metallioksiidid on toatemperatuuril tahked ained, kuid muud omadused (nt värvus, kõvadus) varieeruvad suuresti.

Metallioksiide nimetatakse peamiselt oksüdatsiooni­astmete abil.

  1. Kui metallilise elemendi aatomil on ühendites vaid üks võimalik oksüdatsiooni­aste, nagu on IA ja IIA rühma elementidel ning alumiiniumi- ja tsingiaatomil, siis koosneb nende oksiidi nimetus vaid metallilise elemendi nimetusest ja järelliitest -oksiid.
  • Na2O nimetus on naatriumoksiid.
  • CaO nimetus on kaltsiumoksiid.
  1. Kui metallilise elemendi aatom moodustab ühendeid mitmes erinevas oksüdatsiooni­astmes, kirjutatakse selle oksiidi nimetuses metallilise elemendi nimetuse järele sulgudesse metalliaatomi vastav oksüdatsiooni­aste.
  • CrIIO nimetus on kroom(II)oksiid.
  • Cr2IIIO3 nimetus on kroom(III)oksiid.
  • CrVIO3 nimetus on kroom(VI)oksiid.
Metallioksiidide nimetamine

Rühm

Valem

Nimetus

IA Na2O naatriumoksiid
K2O kaaliumoksiid
IIA MgO magneesiumoksiid
CaO kaltsiumoksiid
IIIA Al2O3 alumiiniumoksiid
VIIIB FeO raud(II)oksiid
Fe2O3 raud(III)oksiid
IVB TiO titaan(II)oksiid
TiO2 titaan(IV)oksiid

Fe2O3 ehk  on punane mineraali koostis­osa, mida lisatakse värvidele punase tooni saamiseks.

Metallioksiide leidub looduses palju, need esinevad mineraalidena kivimite koostises. Sellised metallioksiidid on näiteks Al2O3 ehk , Cu2O ehk , Mn2O3 ehk  ja Cr2O3 ehk .

Oksiidide valemite koostamine

Aine valemist saab teada, millistest keemilise elemendi aatomitest aine koosneb ja millised muundumised on nende aatomitega toimunud keemilise reaktsiooni käigus. Samuti aitab aine valem meil üksteist paremini mõista, kuna ainel võib olla mitu nimetust. Näiteks on CO2 nimetus eesti keeles süsinik­dioksiid, aga ka süsihappe­gaas, inglise keeles carbon dioxide, saksa keeles kohlendioxid, soome keeles hiilidioksidi.

1. Mittemetallioksiidide valemid

Mittemetallioksiidide nimetuses tähistatakse keemiliste elementide aatomite arvud eesliidetega ning aine valemis indeksitega elementide sümbolite järel. Kui eesliidet pole, ei kirjutata ka indeksit.

  • Dilämmastiktetraoksiid – N2O4
  • Vääveltrioksiid – SO3
  • Lämmastikoksiid – NO

2. Metallioksiidide valemid

Metallioksiidide korral tuleb valem koostada oksüdatsiooniastmete põhjal.

  1. Kui metallil on ühendis püsiv oksüdatsiooniaste (IA, IIA rühma metallid, Al, Zn), mida nimetuses pole märgitud, tuleb seda ise teada (nt IA, IIA rühma elementide aatomite o-a on võrdne rühma numbriga).
  2. Ülejäänud metallioksiidide nimetustes on metallilise elemendi aatomi oksüdatsiooni­aste märgitud.

Vaatame lähemalt kroom(III)oksiidi valemi koostamist.

Kroom(III)oksiidi valemi koostamiseks kirjutatakse välja esmalt ühendit moodustavate elementide tähised. Seejärel lisatakse elementide tähiste kohale nende oksüdatsiooniastmed: hapnikuaatomi oksüdatsiooni­aste on −II ning oksiidi nimetusest selgub, et kroomiaatomi oksüdatsiooni­aste on III.

Ühendid on tervikuna neutraalsed ehk laenguta, seega peavad positiivsete ja negatiivsete laengute summad olema arvuliselt võrdsed. Sellise laengute summa saamiseks leitakse toodud oksüdatsiooni­astmete vähim ühiskordne (arv, mis jagub nii 2 kui ka 3-ga): selleks on arv 6.

Kroomi- ja hapnikuaatomite arvu leidmiseks jagatakse vähim ühiskordne vastava elemendi oksüdatsiooni­astme absoluutväärtusega. Kroomi­aatomeid on ühendis seega 6 : 3 = 2 ja hapnikuaatomeid 6 : 2 = 3.

Ühendi valemist on näha, et elemendi alaindeks on võrdne teise elemendi oksüdatsiooni­astme absoluutväärtusega. See võimaldab ühendi valemit oluliselt lihtsamalt koostada.

  1. Kui saadavad indeksid aine valemis jaguvad sama arvuga, siis need taandatakse (jagatakse selle arvuga läbi). Näiteks on tina(IV)oksiidis tina-aatomi o-a IV ja hapnikuaatomi o-a −II, sellisel juhul tuleks oksiidi valemiks Sn2O4. Mõlemad indeksid (2 ja 4) jaguvad kahega ja need saab taandada, seetõttu kirjutatakse aine valemiks SnO2. Kaltsium­oksiidis on kaltsiumi­aatomi o-a II ja hapniku­aatomi o-a −II ning valem on lihtsalt CaO.

Oksiidi nimetus

Oksiidi valem

Lämmastikdioksiid

Süsinikoksiid

Diboortrioksiid

Oksiidi nimetus

Oksiidi valem

Kaaliumoksiid

Plii(II)oksiid

Magneesiumoksiid

Vanaadium(V)oksiid

Ma tean, et

  • Oksiid on liitaine, milles hapniku­aatom on seostunud mõne teise elemendi aatomiga.
  • Mittemetallioksiid on liitaine, milles hapnikuaatom on seostunud mõne mittemetallilise elemendi aatomiga.
  • Metallioksiid on liitaine, milles hapnikuaatom on seostunud mõne metallilise elemendi aatomiga.

Küsimused ja ülesanded

  1. Milline eluks vajalik oksiid on vedel? Kuidas on selle aine nimetus eesliidetega?
  2. Mille poolest metalli- ja mittemetallioksiid erinevad?
  3. Uuri internetist, milliste vääris­kivide koostisaine on alumiiniumoksiid ja kus kasutatakse kaltsiumoksiidi.