Oxide

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Einleitung

Oxide, Verbindungen des Sauerstoffs, in denen der Sauerstoff in negativer Oxidationsstufe vorliegt. Die Bezeichnung Oxide bzw. Oxyde führte im 18. Jahrhundert der französische Chemiker Antoine Laurent de Lavoisier ein; er leitete den Begriff von dem griechischen Wort oxys: sauer ab.

Oxide gehören zu den chemischen Verbindungen, die am häufigsten auf der Erde vorkommen. Den Hauptanteil bilden die Metalloxide, die meistens in fester Form in Mineralen am Aufbau der Erde beteiligt sind. Die meisten Oxide der Nichtmetalle sind dagegen gasförmig, während flüssige Oxide, zu denen auch Wasser (H₂O) gehört, ihrer Anzahl nach eher die Ausnahme darstellen.

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Einteilung und Namen nach chemischer Zusammensetzung

Oxide lassen sich nach verschiedenen Methoden gliedern. Eine Gliederungsmöglichkeit bietet die Anzahl der Sauerstoffatome im Molekül, die zur Unterteilung in Mon(o)oxide, Dioxide, Trioxide, Tetr(a)oxide und Pent(a)oxide führt, wie sie etwa in Kohlenmonoxid (CO), Schwefeldioxid (SO₂), Schwefeltrioxid (SO₃), Osmiumtetroxid (OsO₄) oder Divanadiumpentoxid (V₂O₅) vorliegen. Nach einem anderen System erscheint die Oxidationszahl (Oxidationsstufe) des Nichtsauerstoffelements im Namen, so z. B. Mangan(II)-oxid (MnO) oder Mangan(IV)-oxid (MnO₂). Am eindeutigsten ist es, wenn alle Bestandteile der Verbindung im Namen genannt werden, und zwar nach ihrem Anteil im Molekül mit vorangestellten griechischen Zahlwörtern wie etwa Distickstofftetroxid (N₂O₄) oder Diarsentrioxid (As₂O₃).

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Einteilung nach chemischem Verhalten

Nach der Art ihrer Reaktion mit Wasser kann man saure von basischen Oxiden unterscheiden. So gehören viele Nichtmetalloxide (Schwefeldioxid, Kohlendioxid etc.) zur sauren Gruppe, während zahlreiche Metalloxide, die mit Wasser Hydroxide (siehe Säuren und Basen) bilden, zur basischen Gruppe zählen (z. B. Alkali- und Erdalkalimetalloxide). Die amphoteren Oxide, wie etwa Zinkoxid (ZnO), verhalten sich gegenüber Säuren wie Basen:

ZnO + H2SO4 → Zn2+ + SO42- + H2O;

und umgekehrt gegenüber Basen wie Säuren:

ZnO + 2 NaOH + H2O → 2Na+ + [Zn(OH)4]2-.

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Einteilung nach Bindungsverhältnissen

Stark elektropositive Elemente wie Alkali- und Erdalkalimetalle bilden mit Sauerstoff ionische Oxide, d. h., im Molekülverband liegen ionische Bindungen vor. Im Gegensatz dazu haben die chemischen Bindungen in Oxiden von stärker elektronegativen Elementen eher kovalenten Charakter: Die Bindungspartner nutzen die an der Bindung beteiligten Elektronen zu gleichen Teilen (siehe chemische Bindung). Kovalente Oxide sind beispielsweise Kohlenmonoxid oder Schwefeldioxid.

Sauerstoffverbindungen des Fluors sind keine Oxide, weil das Fluor in diesen Verbindungen den elektronegativen Bestandteil ausmacht, während der Sauerstoff in positiver Oxidationsstufe vorliegt. Diese Substanzen nennt man daher Sauerstofffluoride.