Oksiidid

Loe tekst ette

Mis aine on divesinikoksiid?
Kuidas saadakse oksiide?

Heal lapsel mitu nime

Loe tekst ette

Paljude ainete puhul tuntakse eelkõige nende rahvapäraseid nimetusi. Näiteks safiir, rubiin, korund ja smirgel koosnevad kõik peamiselt alumiiniumoksiidist ja erinevad ainult lisandite sisalduse poolest. Rannas jalutades räägime liivast ja veest, mitte aga ränidioksiidist ja divesinikoksiidist. Siiski on teinekord oluline teada nende kõnekeelsete nimetuste taga olevat keemilist sisu.

Rubiin on poolvääriskivi, mis koosneb põhiliselt alumiiniumoksiidist

Seotud sisu

Oksiidi mõiste

Loe tekst ette

Õhu koostises olev hapnik reageerib kergesti enamiku keemiliste elementidega (v.a väärisgaasid ja mõned väärismetallid) ning moodustab oksiide. Oksiidid on ühed levinumad ühendid looduses.

Üks olulisem ja levinum oksiid on divesinikoksiid (H₂O) ehk vesi. Vee molekul koosneb kahest vesiniku ja ühest hapniku aatomist

Oksiid on aine, mis koosneb hapnikust (o-a –II) ja mõnest teisest elemendist.

Oksiid koosneb kahe erineva keemilise elemendi aatomitest.
Oksiid koosneb vähemalt kolme erineva elemendi aatomitest.

Oksiid sisaldab alati vesiniku aatomeid.
Oksiid sisaldab alati hapniku aatomeid.

S
CO
MgO
H₂S
SiO₂
KOH
NaBr
P₄O₁₀

Seotud sisu

Oksiidide liigitus

Loe tekst ette

Oksiidid liigitatakse nende koostise alusel metalli- ja mittemetallioksiidideks.

Mittemetallioksiid on ühend, milles hapniku aatom on ühinenud mittemetallilise elemendi aatomiga. Atmosfääri koostisesse kuuluvad mitmesugused mittemetallioksiidid, näiteks põhilised kasvuhoonegaasid süsihappegaas (CO₂) ja vesi (H₂O) ning vähesel määral ka väävli- ja lämmastikoksiidid.

Liiva peamine koostisosa SiO₂, vesi ning õhus leiduvad gaasilised CO₂, väävli- ja lämmastikoksiidid on mittemetallioksiidid

FeO
SiO₂
V₂O₅
NO₂
SO₃
K₂O
Al₂O₃
P₄O₁₀
H₂O

Metallioksiid on ühend, milles hapniku aatom on ühinenud metallilise elemendi aatomiga. Paljude mineraalide koostises on metallioksiide, näiteks punane rauamaak sisaldab raud(III)oksiidi (Fe₂O₃), alumiiniumimaak boksiit aga alumiiniumoksiidi (Al₂O₃).

Mineraal hematiit koosneb Fe₂O₃, mis on metallioksiid. Hematiit on enamasti hallikat värvi, ent temaga tõmmatud kriips alati iseloomulikult punakaspruun

BaO
H₂O
CrO₃
SO₃
Fe₂O₃
NO₂
Na₂O
NiO
SiO₂

Seotud sisu

Mittemetallioksiidide nimetamine

Loe tekst ette

Mittemetallioksiidide nimetamisel kasutatakse enamasti kreeka ja ladina keelest tuletatud eesliiteid, millega märgitakse aine valemis olevate aatomite arv. Eesliidet mono-, mis väljendab ühte aatomit aineosakeses, nimetuses tavaliselt ei kasutata.

CO₂ – süsinikdioksiid

SO₃ – vääveltrioksiid

P₄O₁₀ – tetrafosfordekaoksiid

Mittemetallioksiidide nimetamine
Eesliide	Väärtus (indeks)
mono-	1
di-	2
tri-	3
tetra-	4
penta-	5
heksa-	6
hepta-	7
okta-	8
nona-	9
deka-	10

2
5
6
10

di-
penta-
heksa-
deka-

CO

SO₂

N₂O₅

Seotud sisu

Metallioksiidide nimetamine

Metallioksiidide nimetamisel lähtutakse metallilise elemendi oksüdatsiooniastmest. Kui metallilisel elemendil on üks võimalik oksüdatsiooniaste (IA, IIA ja osal IIIA rühma metallidel), lisandub metalli nimetusele vaid järelliide -oksiid.

K₂O – kaaliumoksiid

MgO – magneesiumoksiid

Al₂O₃ – alumiiniumoksiid

Kui metall moodustab ühendeid mitmes oksüdatsiooniastmes, kirjutatakse oksiidi nimetuses metalli ja järelliite -oksiid vahele Rooma numbrites metalli oksüdatsiooniaste.

FeO – raud(II)oksiid

Fe₂O₃ – raud(III)oksiid

SnO – tina(II)oksiid

SnO₂ – tina(IV)oksiid

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

Na
Co
Al
Fe
Ca
Ba
Au
Pb
K
Mg
Mn
Sn

Li₂O

BaO

CrO

Cr₂O₃

Seotud sisu

Oksiidide saamine

Paljusid oksiide on võimalik saada lihtaine reageerimisel hapnikuga. Hapnikuga ühinedes lihtaine aatomid enamasti oksüdeeruvad ja loovutavad elektronid hapniku aatomitele. Tegemist on ühinemisreaktsiooniga.

Kui reaktsioon on kiire, sellega kaasneb soojuse eraldumine, reaktsioonisaaduste temperatuuri tõus ja leek, on tegemist põlemisega. Vähem aktiivsed ained reageerivad hapnikuga suhteliselt aeglaselt ja ilma leegita ning reaktsiooni toimumiseks on vaja ainet näiteks kuumutada.

Kui hapnikuga reageerib mittemetall, on tulemuseks mittemetallioksiid. Näiteks süsiniku põlemise saaduseks on süsinikdioksiid.

C + O₂ → CO₂

Söe põlemine õhus ja hapnikus. Süsi koosneb süsinikust ning süsiniku põlemise saaduseks on süsinikdioksiid

Väävel on kollane pulber, mis põleb õhuhapniku toimel sinise leegiga, reaktsiooni saaduseks on gaasiline vääveldioksiid.

S + O₂ → SO₂

Punast fosforit kasutatakse tikutoosi süütepinna koostises. Fosfori põlemise saaduseks on tetrafosfordekaoksiid.

$4$ P + $5$ O₂ → P₄O₁₀

Põlev väävel vulkaani Ijen juures Indoneesias

Kui hapnikuga reageerib metall, on tavaliselt tulemuseks metallioksiid. Aktiivsed metallid reageerivad õhuhapnikuga väga kiiresti. Näiteks võib silmaga näha, kuidas värskelt lõigatud leelismetallide (nt Li, Na) läikiv pind oksüdeerub õhuhapniku toimel ning muutub tuhmiks. Reaktsiooni käigus tekib muu hulgas ka metallioksiid.

$4$ Li + O₂ → $2$ Li₂O

$4$ Na + O₂ → $2$ Na₂O

Värskelt lõigatud naatriumi pind tuhmub kergesti, kuna naatrium oksüdeerub õhuhapniku toimel

Rubiidium on leelismetall ja see oksüdeerub õhuhapniku toimel

Keskmise aktiivsusega metallid on toatemperatuuril hapniku suhtes võrdlemisi püsivad. Näiteks raud oksüdeerub niiskes õhus ehk roostetab. Tekkinud punakaspruun roostekiht ei kaitse metalli edasise oksüdeerumise eest ning raud hävib aja jooksul. Rooste koosneb peamiselt raud(III)oksiidist.

$4$ Fe + $3$ O₂ → $2$ Fe₂O₃

Kui rauapulber süüdata, toimub reaktsioon kohe. Rauapulbri põlemisel võib tekkida nii raud(III)oksiid kui ka raud(II)oksiid.

$4$ Fe + $3$ O₂ → $2$ Fe₂O₃

$2$ Fe + O₂ → $2$ FeO

Need reaktsioonid võib kokku võtta ka summaarse võrrandiga.

$3$ Fe + $2$ O₂ → Fe₃O₄