Соединения элементов с кислородом называются оксидами. Не любое кислородсодержащее соединение может называться оксидом. Например, KMnO4 ( марганцовка) не является оксидом, потому что содержит помимо кислорода еще два элемента (калий и марганец). Зато негашеная известь CaO, вода H2O, углекислый газ CO2 являются оксидами.
Оксидом называется сложное вещество, состоящее из атомов двух элементов, один из которых - кислород со степенью окисления -2
Поскольку кислород соединяется почти со всеми элементами, существуют оксиды как металлов, так и неметаллов. Оксиды металлов, подобно CuO, Fe2O3, СаО – твердые вещества. Оксиды неметаллов могут быть как твердые (P2O5), так и жидкие (H2O) и газообразные (как SO2 и CO2).
Элементы с переменной валентностью могут образовывать несколько оксидов. Чтобы их отличать, в названии оксида указывают валентность связанного с кислородом элемента. Приведем примеры:
SO2 – оксид серы (IV)
SO3 – оксид серы (VI)
Cr2O3 – оксид хрома (III)
CrO3 – оксид хрома (VI)
Оксиды получают, например, с помощью реакций простых веществ с кислородом:
S + O2 = SO2
2Mg + O2 = 2MgO
C + O2 = CO2
Многие элементы находятся в природе в виде своих соединений с кислородом, т.е. оксидов. Руды различных металлов часто являются именно оксидами этих металлов. Например, железные руды: магнитный железняк – Fe3O4 (смесь оксидов FeO× Fe2O3), красный железняк – Fe3O4, бурый железняк – 2Fe3O4× 3H2O; алюминиевая руда боксит – Al2O3× nH2O и так далее.
** Некоторые оксиды не растворяются в воде, но многие вступают с водой в реакции соединения:
SO3 + H2O = H2SO4
CaO + H2O =Ca(OH)2
В результате часто получаются очень нужные и полезные соединения. Например, H2SO4 – серная кислота, Са(ОН)2 – гашеная известь и т.д.
Если оксиды нерастворимы в воде, то люди умело используют и это их свойство. Например, оксид цинка ZnO – вещество белого цвета, поэтому используется для приготовления белой масляной краски (цинковые белила). Поскольку ZnO практически не растворим в воде, то цинковыми белилами можно красить любые поверхности, в том числе и те, которые подвергаются воздействию атмосферных осадков. Нерастворимость и неядовитость позволяют использовать этот оксид при изготовлении косметических кремов, пудры. Фармацевты делают из него вяжущий и подсушивающий порошок для наружного применения.
Такими же ценными свойствами обладает оксид титана (IV) – TiO2. Он тоже имеет красивый белый цвет и применяется для изготовления титановых белил. TiO2 не растворяется не только в воде, но и в кислотах, поэтому покрытия из этого оксида особенно устойчивы. Этот оксид добавляют в пластмассу для придания ей белого цвета. Он входит в состав эмалей для металлической и керамической посуды.
Оксид хрома (III) – Cr2O3 – очень прочные кристаллы темно-зеленого цвета, не растворимые в воде. Cr2O3 используют как пигмент (краску) при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики. Известная многим паста ГОИ (сокращение от наименования "Государственный оптический институт”) применяется для шлифовки и полировки оптики, металлических изделий, в ювелирном деле.
Благодаря
нерастворимости и прочности оксида хрома (III) его используют и в
полиграфических красках (например, для окраски денежных купюр). Вообще,
оксиды многих металлов применяются в качестве пигментов для самых
разнообразных красок, хотя это – далеко не единственное их применение.