ОКСИДЫ, соединения элементов с кислородом. В ОКСИДЫ степень окисления атома кислорода —2. К ОКСИДЫ относятся все соединение элементов с кислородом, кроме содержащих атомы О, соединенные друг с другом (пероксиды, надпероксиды, озо-ниды), и соединение фтора с кислородом (OF₂ и др.). Последние следует называть не оксидами, а фторидами кислорода, т. к. степень окисления кислорода в них положительная.

При комнатной температуре большинство ОКСИДЫ-твердые вещества (СаО, Fe₂O₃ и др.), некоторые-жидкости (Н₂О, Сl₂О₇ и др.) и газы (NO, SO₂ и др.). Химическая связь в ОКСИДЫ-ионная и ионно-ковалент-ная. Температуры плавления и кипения ОКСИДЫ понижаются с возрастанием в них доли ковалентной связи. Многим ОКСИДЫ в твердом состоянии присущ полиморфизм. Некоторые ОКСИДЫ элементов III, IV, V гр. (например, В, Si, As, Р) образуют рентгеноаморфные стекла. Оксиды s- и /^-элементов (например, MgO, Аl₂О₃, SiO₂)-диэлектрики, ОКСИДЫ переходных металлов (Fe, Сг и др.) часто обладают свойствами полупроводников. Некоторые ОКСИДЫ-пьезоэлектрики (например, кварц), ферромагнетики [О. Fe, Cr(IV) и др.]. Вследствие своей многочисленности, разнообразия свойств и доступности ОКСИДЫ представляют исключительно важный класс неорганическое веществ.

Большинство ОКСИДЫ-солеобразующие; при солеобразовании, протекающем обычно при нагревании (например, Na₂O + SiO₂ Na₂SiO₃), степени окисления элементов не изменяются. Известно несколько несолеобразующих ОКСИДЫ (например, NO), не вступающих в подобные реакции. Солеобразующие ОКСИДЫ подразделяют на основные, кислотные и амфотерные. Элемент основного ОКСИДЫ (Li₂O, BaO и др.) при образовании соли (например, ВаО + SO₃ BaSO₄) становится катионом, элемент кислотного ОКСИДЫ (например, SO₃, NO₂, P₂O₅) входит в состав кислородсодержащего аниона соли. Амфотерные ОКСИДЫ (например, ZnO, BeO, Al₂О₃) могут реагировать и как основные ОКСИДЫ, и как кислотные, например:

Уменьшение степени окисления элемента и увеличение радиуса его иона делает ОКСИДЫ более основным, наоборот, увеличение степени окисления и уменьшение ионного радиуса-более кислотным (например, МnО- основной оксид, Мn₂О₇-кислотный). Многие ОКСИДЫ, например Рb₃О₄, Fe₃O₄, содержащие элемент в разных степенях окисления, являются двойными ОКСИДЫ: (Pb^II₂, Pb^IV)O₄, (Fe^II, Fe^III₂)O₄. Среди ОКСИДЫ, особенно среди ОКСИДЫ d-элементов, много нестехиометрич. соединений.

ОКСИДЫ щелочных и щел.-зем. металлов активно реагируют с водой, образуя щелочи, например: К₂О + Н₂О 2КОН; некоторые кислотные ОКСИДЫ -ангидриды неорганических кислот-активно взаимодействие с водой, давая кислоты, например: SO₃ + Н₂О H₂SO₄. Большинство ОКСИДЫ металлов в компактном состоянии при комнатной температуре с водой не реагируют. Основные ОКСИДЫ обычно быстро реагируют с кислотами в растворе с образованием солей, например:

Восстановители (С, Н₂, активные металлы, в частности Mg, Al) при нагревании восстанавливают многие ОКСИДЫ до металла, например:

При сильном нагревании ОКСИДЫ с углеродом часто образуются карбиды (например, СаО + ЗС СаС₂ + СО), при хлорировании смеси ОКСИДЫ с углем-хлориды (например, В₂О₃ + ЗС + + ЗСl₂ 2ВСl₃ + 3СО).

ОКСИДЫ широко распространены в природе. В очень больших количествах встречаются Н₂О и SiO₂. Мн. минералы являются оксидами (гематит Fe₂O₃, магнетит Fe₃O₄, касситерит SnO₂ и др.).

Многие ОКСИДЫ образуются при взаимодействие простых веществ с кислородом (Li₂O, СаО, La₂O₃, SO₂ и др.). ОКСИДЫ металлов обычно получают термодинамически разложением гидроксидов, карбонатов, нитратов и др. солей кислородсодержащих кислот (например, СаСО₃ СаО + СО₂), анодным окислением металлов, ОКСИДЫ неметаллов - окислением кислородом водородсодержащих соединение неметаллов (например, 2H₂S 4+ 3О₂ 2SO₂ + 2H₂O). В промышлености в больших количествах получают СаО, Аl₂О₃, MgO, SO₃, CO, CO₂, NO и другие ОКСИДЫ Используют ОКСИДЫ как огнеупоры (SiO₂, MgO, Al₂O₃ и др.), адсорбенты (SiO₂-сшгака-гель, Аl₂О₃ и др.), катализаторы (V₂O₅, Al₂O₃ и др.), в производстве строит. материалов, стекол, фарфора, фаянса, магн. материалов, пьезоэлектриков и др. ОКСИДЫ металлов (Fe, Ni, Al, Sn и др.)-сырье в производстве металлов, ОКСИДЫ неметаллов (например, S, Р, N)- в производстве соответствующих кислот.

С. И. Дракин.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей