Mis on oksiidid?

Iga hingetõmbega hingame sisse umbes pool liitrit õhku, mille koostises on 21% hapnikku. Välja­hingatavas õhus on hapnikku vähem. Kuhu kaob osa hapnikku? See ei kao, vaid tekitab meie kehas toimuvate reaktsioonide käigus hapniku­ühendeid. Hingamisel väljuvad kopsudest muu hulgas süsi­happe­gaas CO₂ ja veeaur H₂O. Need lihtsa koostisega hapniku­ühendid kuuluvad liit­ainete alaliiki, mida nimetatakse oksiidideks.

Lisaks hingamisele tekivad oksiidid paberi, puidu, kütuste ja teiste põlev­ainete põlemisel. Pannes vaevu hõõguva söetüki hapnikuga täidetud purki, süttib see ereda leegiga põlema. Seetõttu tunduski keemia­katsetest huvituvale rootsi apteekrile Carl Scheelele, et ta avastas tuliõhu, kui ta 1770. aastal sama­laadse katse korraldas.

Söe põlemisel ühinevad söe­osakesed hapnikuga, moodustades süsi­happe­gaasi. Reaktsiooni kirjeldab võrrand:

Lisaks süsinikule põlevad õhus ka väävel ja fosfor tagasi­hoidliku leegiga. Seevastu asetades ainete põletamise lusikad hapnikuga täidetud keedu­klaasi, muutub leekide intensiivsus märgatavalt.

Väävli põlemisel hapnikus tekib mürgine gaas väävel­dioksiid.

Fosfori põlemisel hapnikus tekib valge tahke tetra­fosfor­deka­oksiid.

Süsinik, väävel ja fosfor on mitte­metallid. Oksiidid tekivad aga ka metallide reageerimisel hapnikuga. Silmi­pimestava leegiga põleb magneesium. Hõbe­hallist tahkest ainest magneesiumist ja värvuseta gaasist hapnikust moodustub valge tahke aine magneesium­oksiid MgO.

Sama reaktsioon kulgeb sära­küünla põlemisel. Seejuures moodustub ka teisi oksiide.

Ülaltoodud reaktsioonides tekib kahest lähte­ainest üks saadus. Sellist tüüpi reaktsioone nimetatakse ühinemis­reaktsiooni­deks.

Üks võimalus oksiidide saamiseks on seega metallide või mitte­metallide ühinemis­reaktsioon hapnikuga.

Eelnevalt tuleb aga õppida koostama oksiidide valemeid. Vääris­metallid kuld, hõbe ja plaa­tina on sedavõrd passiivsed, et ei reageeri hapnikuga.

Ühinemisreaktsioonidel võib saada teisigi aineid peale oksiidide, näiteks keedusoola:

Ka raua reaktsioon väävliga kuulub ühinemis­reaktsioonide hulka.

Loogiline on oletada, et hapnikku saab sealt, kus teda rikkalikult esineb – õhust või veest. Õhu temperatuuri alandatakse, kuni see muutub vedelikuks. Vedelast õhust saab destilleerimise teel eraldada erineva keemis­temperatuuriga ained, seal­hulgas hapniku. Veest saab hapnikku elektri­voolu abil – vesi laguneb selle toimel hapnikuks ja vesinikuks. Selliseid hapniku saamise viise kasutabki tööstus.

Laboris saame hapnikku tavaliselt mõnest hapnikku sisaldavast ainest selle lagundamisel (näiteks vesinik­peroksiid H₂O₂, kaalium­permanganaat KMnO₄ jt). Tehniliselt lihtsaim on saada hapnikku laboris H₂O₂ katalüütilisel lagunemisel.

Fotodelt näed, kuidas saadakse H₂O₂ lagundamisel hapnikku ning kuidas seda tõestatakse hõõguva pirruga, mis süttib.