Òxid

Un òxid és un compost químic que conté un o diversos àtoms d'oxigen, presentant l'oxigen un estat d'oxidació -2, i altres elements. Per exemple són òxids l'òxid de calci (CaO) o el diòxid de nitrogen (NO₂). Els òxids són molt comuns i variats en l'escorça terrestre. Són compostos binaris constituïts per oxigen i un element qualsevol, excepte el fluor. Els òxids es poden classificar en metàl·lics i no-metàl·lics.

 Per formular un òxid, primer s'escriu el símbol de l'element, després el de l'oxigen i, a continuació, s'intercanvien les valències. En els òxids, l'oxigen té valència -2.

 Per anomenar els òxids, es pot utilitzar la nomenclatura de Stock i la nomenclatura estequiomètrica. Per anomenar els òxids no metàl·lics, se sol utilitzar més la nomenclatura estequiomètrica que la de Stock.

Nomenclatura 
Els òxids s'anomenen segons la quantitat d'àtoms d'oxigen presents. En cas de dubte, a més es pot afegir en quin estat d'oxidació actua l'element present en l'òxid.
 Els compostos amb un àtom d'oxigen s'anomenen; òxid o monòxid
 Monòxid de carboni (CO)
 Òxid de calci (CaO)
 Els compostos amb dos àtoms d'oxigen s'anomenen; diòxid
Diòxid de carboni (CO₂)
Diòxid de sofre (SO₂)
 Els compostos amb tres àtoms d'oxigen s'anomenen; triòxid
 Triòxid de ferro o òxid de ferro(III) (Fe₂O₃)
 Els compostos amb quatre àtoms d'oxigen s'anomenen; tetraòxid
 tetraòxid d'osmi (OsO₄)
 Sesquiòxids són els compostos que contenen tres equivalents d'oxigen i dos d'un altre element (com per exemple el sesquiòxid de ferro altrament dit òxid de ferro(III) (Fe₂O₃). És una nomenclatura antiga que tendeix a ser substituïda.

A més de l'òxid, on l'oxigen s'enllaça amb l'altre compost, actuant amb estat d'oxidació -2, existeixen a més dos altres tipus d'òxid. Els dos conten com a òxids, però tenen diferents estats d'oxidació i reaccionen de forma diferent a la dels òxids normals.
 Els peròxids, on dos àtoms d'oxigen s'enllacen entre ells oferint cadascun només un estat d'oxidació -1. Per exemple en el peròxid d'hidrogen (aigua oxigenada, H₂O₂)
 Els superòxids, on dos àtoms d'oxigen i un electró s'agrupen, oferint un estat d'oxidació -1. Per exemple en el superòxid de potassi (KO₂).

Nomenclatura de Stock 
S'anomenen amb la paraula òxid seguida del nom de l'element. Si l'element té més d'una valència, s'indica en nombres romans i entre parèntesis.

Exemple:

Òxids metàl·lics

Na₂O → òxid de sodi

CaO → òxid de calci

FeO → òxid de ferro(II)

Fe₂O₃ → òxid de ferro(III)

Òxids no-metàl·lics

P₂O₃ → òxid de fòsfor(III)

N₂O₅ → òxid de nitrogen(V)

Nomenclatura estequiomètrica 
S'anomena indicant el nombre d'àtoms mitjançant prefixos numerals grecs: mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, hexa- i hepta-, col·locats davant del nom de l'element al qual es refereixen.

Exemple:

Òxids metàl·lics

Cr₂O₃ → triòxid de dicrom

FeO → monòxid de ferro (o òxid de ferro)

PtO₂ → diòxid de platí

Òxids no metàl·lics

P₂O₅ → pentaòxid de difòsfor

N₂O₃ → triòxid de dinitrogen

Els òxids es poden sintetitzar normalment directament per mitjà de processos d'oxidació, per exemple, amb magnesi:
2Mg + O₂ → 2 MgO.
o utilitzant substàncies oxidants:
 Metall + H₂O₂→ òxid metàl·lic + H₂O

Llista d'òxids 
Vegeu la: :Categoria:Òxids

Propietats químiques 
Els òxids es generen durant les reaccions redox per oxidació. Quan un agent reductor reacciona amb oxigen molecular O₂ o amb agents oxidants que contenen oxigen, com el peròxid d'hidrogen (H₂O₂) o permanganat (MnO₄-). Els òxids es caracteritzen per una redistribució d'electrons entre l'oxigen, que està disposat a cedir-ne dos i els altres àtoms que els accepten.

En òxids d'hidrogen, carboni, nitrogen, sofre, fòsfor i halògens, trobem enllaços covalents entre l'oxigen i els altres elements. Generalment aquests compostos són gasos o líquids a temperatura ambient.

Els òxids metàl·lics, són compostos iònics o sals, i són sòlids a temperatura ambient. Les sals dels òxids, generalment són insolubles en aigua, tot i que algunes reaccionen amb aquesta.

Generalment, els òxids no són bons conductors elèctrics. L'ús d'aquesta característica en el silici i el seu òxid (diòxid de silici) que és fàcil d'obtenir, permet la construcció de transistor i és la base de molta de la tecnologia actual.

Classificació 
Segons les seves propietats àcides es classifiquen en:
 Òxids àcids; per exemple el diòxid de carboni, CO₂. Els òxids dels elements més electronegatius, tendeixen a ser àcids. S'anomenen també anhidres àcids, ja que si hi afegim aigua, poden formar-se àcids. Per exemple, el triòxid de sofre és un òxid àcid que amb aigua es converteix en l'àcid sulfúric.

 SO₃ + H₂O → H₂SO₄

 Òxids bàsics; per exemple l'òxid de calci, CaO. Els òxids dels elements més electropositius, tendeixen a ser bàsics. S'anomenen també anhidres bàsics, ja que si hi afegim aigua, es genera l'hidròxid;
 CaO + H₂O → Ca(OH)₂

 Òxids amfòters; per exemple el diòxid de titani, TiO₂, o l'òxid d'alumini, Al₂O₃. Segons les condicions es poden comportar com a àcids o com a bases. També hi ha alguns àcids que no mostren cap tendència àcida ni bàsica.

Els òxids dels elements químics en el seu estat d'oxidació més alt es pot predir i la fórmula s'obté a partir del nombre d'electrons de valència en aquest element. Inclús la fórmula de l'ozó es pot preveure, com els altres elements de grup 16. Existeixen almenys tres excepcions a aquesta regla;
 El coure, que el seu estat d'oxidació superior s'obté òxid de coure(II) i no òxid de coure(I)
 El fluor, que no existeix com a heptaòxid de difluor (O₇F₂), sinó com a OF₂, degut a la superior electronegativitat del fluor.
 El fòsfor, la fórmula esperada de l'òxid de fòsfor(V) és P₂O₅, però en realitat el trobem com a P₄O10.

Alguns òxids 
Llista amb alguns òxids ordenats segons l'estat d'oxidació o valència de l'element oxidat:
 Òxids covalents
 Aigua (H₂O)
 Diòxid de carboni (CO₂)
 Òxids de nitrogen (NOx)
 Diòxid de sofre (SO₂)
 Element amb estat d'oxidació (I)
Òxid de sodi (Na₂O)
 Òxid de potassi (K₂O)
Òxid de coure(I) (Cu₂O)
 Monòxid de diclor (Cl₂O)
Òxid de dinitrogen (N₂O)
 Element amb estat d'oxidació (II)
Òxid de beril·li (BeO)
 Òxid de calci (CaO)
 Monòxid de carboni (CO)
Òxid de coure(II) (CuO)
Òxid de ferro(II) (FeO)
Òxid de plom(II) (PbO)
 Òxid de magnesi (MgO)
 Òxid de mercuri (HgO)
 Òxid de nitrogen (NO)
 Òxid de zinc (ZnO)
 Element amb estat d'oxidació (III)
Òxid d'alumini (Al₂O₃)
 Triòxid d'antimoni (Sb₂O₃)
 Triòxid d'arsènic (As₂O₃)
 Òxid de bor (B₂O₃)
 Triòxid de dinitrogen (N₂O₃)
Òxid de ferro(III) (Fe₂O₃)
 Òxid d'Itri(III) (Y₂O₃)
 Element amb estat d'oxidació (IV)
Diòxid de carboni (CO₂)
 Òxid de ceri (CeO₂)
Diòxid de manganès (MnO₂)
Diòxid de nitrogen (NO₂)
Ozó (O₃)
Diòxid de plutoni (PuO₂)
Diòxid de silici (SiO₂)
Diòxid de sofre (SO₂)
Diòxid de tel·luri (TeO₂)
Diòxid de tori (ThO₂)
Diòxid de titani (TiO₂)
Diòxid d'urani (UO₂)
Diòxid de zirconi (ZrO₂)
 Element amb estat d'oxidació (V)
 Pentaòxid de dinitrogen (N₂O₅)
 Pentaòxid de difòsfor (P₂O₅)
 Element amb estat d'oxidació (VI)
 Triòxid de molibdè (MoO₃)
 Triòxid de sofre (SO₃)
 Element amb estat d'oxidació (VII)
Òxid de manganès(VII) (Mn₂O₇)
 Element amb estat d'oxidació (VIII)
 Tetraòxid d'osmi (OsO₄)

Vegeu també 
 Peròxid
 Hidròxid
 Oxoàcid
 Romeïta