ออกไซด์( / ˈ ɒ k s aɪ d / ) คือสารประกอบทางเคมี ที่มี อะตอมออกซิเจนอย่างน้อยหนึ่งอะตอมและธาตุอื่นอีกหนึ่งธาตุ^{[ 1 ]}ในสูตรเคมี “ออกไซด์” เองก็คือไดแอนไอออน (แอนไอออนที่มีประจุสุทธิ −2) ของออกซิเจน คือไอออน O ²⁻ที่มีออกซิเจนอยู่ในสถานะออกซิเดชัน −2 เปลือกโลก ส่วนใหญ่ ประกอบด้วยออกไซด์ แม้แต่วัสดุที่ถือว่าเป็นธาตุบริสุทธิ์ก็มักจะเกิดการเคลือบออกไซด์ขึ้น ตัวอย่างเช่นฟอยล์อะลูมิเนียมจะเกิดผิวบางๆ ของAl ₂ O ₃ (เรียกว่าชั้นพาสซิเวชัน ) ที่ปกป้องฟอยล์จากการออกซิเดชัน เพิ่มเติม ^{[ 2 ]}

ออกไซด์มีความหลากหลายอย่างมากในแง่ของสัดส่วนทางเคมี (ความสัมพันธ์ที่วัดได้ระหว่างสารตั้งต้นและสมการเคมีของสมการหรือปฏิกิริยา) และในแง่ของโครงสร้างของแต่ละสัดส่วนทางเคมี ธาตุส่วนใหญ่สร้างออกไซด์ที่มีสัดส่วนทางเคมีมากกว่าหนึ่งแบบ ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือคาร์บอนมอนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์^{[ 2 ]}สิ่งนี้ใช้ได้กับ ออกไซด์ แบบไบนารี นั่นคือสารประกอบที่ประกอบด้วยออกไซด์และธาตุอื่นเท่านั้น ออกไซด์ ที่มีสัดส่วนทางเคมีที่ซับซ้อนกว่านั้นพบได้บ่อยกว่าออกไซด์แบบไบนารี ความซับซ้อนดังกล่าวอาจเกิดขึ้นจากการนำแคตไอออนอื่น ๆ (ไอออนที่มีประจุบวก เช่น ไอออนที่จะถูกดึงดูดไปยังแคโทดในการอิเล็กโทรไลซิส) หรือแอนไอออนอื่น ๆ (ไอออนที่มีประจุลบ) เข้ามาเหล็กซิลิเกต Fe ₂ SiO ₄แร่ฟาไลต์เป็นหนึ่งในตัวอย่างมากมายของออกไซด์แบบเทอร์นารี สำหรับออกไซด์ของโลหะหลายชนิด ความเป็นไปได้ของการเกิดพอลิมอร์ฟิซึมและ สัดส่วนทาง เคมีที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐานก็มีอยู่เช่นกัน^{[ 3 ]} ตัวอย่างเช่น ไดออกไซด์ของไทเทเนียมที่มีความสำคัญทางการค้ามีอยู่ในโครงสร้างที่แตกต่างกันสามแบบ ออกไซด์ของโลหะหลายชนิดมีอยู่ในสถานะที่ไม่สมดุลทางเคมีต่างๆ ออกไซด์โมเลกุลหลายชนิดมีลิแกนด์ที่หลากหลายเช่นกัน^{[ 4 ]}

เพื่อให้ง่ายต่อการอธิบาย บทความนี้จึงเน้นไปที่ออกไซด์ไบนารีเป็นส่วนใหญ่

ออกไซด์เป็นสารประกอบที่เกิดขึ้นกับธาตุเกือบทุกชนิด ยกเว้นก๊าซเฉื่อยบางชนิด ดังนั้น กระบวนการเกิดสารประกอบในกลุ่มที่มีความหลากหลายนี้จึงมีมากมายเช่นกัน

ออกไซด์ของโลหะหลายชนิดเกิดขึ้นจากการสลายตัวของสารประกอบโลหะอื่นๆ เช่นคาร์บอเนตไฮ ด รอกไซด์และไนเตรตในการสร้างแคลเซียมออกไซด์แคลเซียมคาร์บอเนต ( หินปูน ) จะสลายตัวเมื่อได้รับความร้อน ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา: ^{[ 2 ]}

CaCO₃ → CaO _{+ CO₂}

ปฏิกิริยาของธาตุกับออกซิเจนในอากาศเป็นขั้นตอนสำคัญในการกัดกร่อนที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานเหล็กในเชิงพาณิชย์โดยเฉพาะ ธาตุเกือบทั้งหมดจะเกิดออกไซด์เมื่อได้รับความร้อนในบรรยากาศที่มีออกซิเจน ตัวอย่างเช่น ผงสังกะสีจะเผาไหม้ในอากาศเพื่อให้ได้สังกะสีออกไซด์ : ^{[ 5 ]}

2 Zn + O ₂ → 2 ZnO

การผลิตโลหะจากแร่มักเกี่ยวข้องกับการผลิตออกไซด์โดยการเผา (ให้ความร้อน) แร่ซัลไฟด์โลหะในอากาศ ด้วยวิธีนี้MoS ₂ ( โมลิบดีไนต์ ) จะถูกแปลงเป็นโมลิบดีนัมไตรออกไซด์ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของสารประกอบโมลิบดีนัมเกือบทั้งหมด: ^{[ 6 ]}

2 MoS ₂ + 7 O ₂ → 2 MoO ₃ + 4 SO ₂

โลหะมีค่า (เช่นทองคำและแพลทินัม ) เป็นที่นิยมเพราะทนต่อการรวมตัวทางเคมีโดยตรงกับออกซิเจน^{[ 2 ]}

ออกไซด์ของอโลหะที่สำคัญและแพร่หลาย ได้แก่คาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนโมโนออกไซด์สารประกอบเหล่านี้เกิดขึ้นจากการออกซิเดชันของคาร์บอนหรือไฮโดรคาร์บอนอย่างสมบูรณ์หรือบางส่วน เมื่อขาดออกซิเจน จะเกิดคาร์บอนโมโนออกไซด์ขึ้น: ^{[ 2 ]}

2 CH ₄ + 3 O ₂ → 2 CO + 4 H ₂ O

2 C + O ₂ → 2 CO

เมื่อมีออกซิเจนมากเกินไป คาร์บอนไดออกไซด์จะเป็นผลิตภัณฑ์ โดยกระบวนการจะดำเนินไปโดยมีคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นตัวกลาง:

CH ₄ + 2 O ₂ → CO ₂ + 2 H ₂ O

C + O ₂ → CO ₂

ไนโตรเจนธาตุ ( N₂ ₎นั้นยากที่จะเปลี่ยนเป็นออกไซด์ แต่การเผาไหม้ของแอมโมเนียจะให้ไนตริกออกไซด์ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนต่อไป:

4 NH₃ ₊ 5 O₂ _→ 4 NO + 6 _H₂O

2 NO + O ₂ → 2 NO ₂

ปฏิกิริยาเหล่านี้ใช้ในการผลิตกรดไนตริกซึ่งเป็นสารเคมีพื้นฐาน^{[ 7 ]}

สารเคมีที่ผลิตในระดับอุตสาหกรรมมากที่สุดคือกรดซัลฟิวริก ผลิตโดยการออกซิเดชันของกำมะถันเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์แยกกันเป็นซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ : ^{[ 8 ]}

S + O ₂ → SO ₂

2 SO ₂ + O ₂ → 2 SO ₃

สุดท้าย ไตรออกไซด์จะถูกเปลี่ยนเป็นกรดซัลฟิวริกโดยปฏิกิริยาไฮเดรชั่น :

SO ₃ + H ₂ O → H ₂ SO ₄

ออกไซด์มีโครงสร้างหลากหลาย ตั้งแต่โมเลกุลเดี่ยวไปจนถึง โครงสร้าง พอลิเมอร์และผลึก ภายใต้สภาวะมาตรฐาน ออกไซด์อาจมีสถานะตั้งแต่ของแข็งไปจนถึงก๊าซ ออกไซด์ของโลหะที่เป็นของแข็งมักมีโครงสร้างพอลิเมอร์ภายใต้สภาวะแวดล้อม^{[ 9 ]}

• ออกไซด์ก๊าซที่สำคัญบางชนิด
• 
  ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลผลิตหลักจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล
• 
  ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นผลผลิตจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ และเป็นสารตั้งต้นของสารเคมีที่มีประโยชน์หลายชนิด
• 
  ไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นมลพิษที่เป็นปัญหาจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน
• 
  ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ซึ่งเป็นออกไซด์หลักของกำมะถันถูกปล่อยออกมาจากภูเขาไฟ
• 
  ไนตรัสออกไซด์ ("ก๊าซหัวเราะ") เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีฤทธิ์รุนแรง ซึ่งผลิตโดยแบคทีเรียในดิน

แม้ว่าออกไซด์ ของ โลหะส่วนใหญ่จะเป็นของแข็งผลึก แต่ออกไซด์ ของอโลหะหลายชนิดเป็นโมเลกุล ตัวอย่างของออกไซด์โมเลกุล ได้แก่คาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ออกไซด์อย่างง่ายทั้งหมดของไนโตรเจนเป็นโมเลกุล เช่นNO , N2O , NO2และ_N2O4ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์_{เป็นออกไซด์}โมเลกุลที่ซับซ้อนกว่า มีชื่อที่ทำให้เข้าใจผิด สูตรที่แท้จริงคือ P4O10 _{เตตรอก}ไซ ด์ _นั้นหายาก โดยมีตัวอย่างที่พบได้ทั่วไปอยู่บ้าง เช่น รูทีเนียมเตตรอกไซด์ออสเมียมเตตรอกไซด์และซีนอนเตตรอกไซด์^{[ 2 ]}

การลดออกไซด์ของโลหะให้เป็นโลหะมีการปฏิบัติกันอย่างแพร่หลายในการผลิตโลหะบางชนิด ออกไซด์ของโลหะหลายชนิดเปลี่ยนเป็นโลหะได้ง่ายๆ โดยการให้ความร้อน ( การสลายตัวด้วยความร้อน ) ตัวอย่างเช่นออกไซด์ของเงินสลายตัวที่อุณหภูมิ 200 °C: ^{[ 10 ]}

2 Ag ₂ O → 4 Ag + O ₂

อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้ง ออกไซด์ของโลหะจะถูกรีดิวซ์ด้วยสารเคมี ตัวรีดิวซ์ทั่วไปและราคาถูกคือคาร์บอนในรูปของโค้กตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดคือการถลุงแร่เหล็กมีปฏิกิริยาหลายอย่างที่เกี่ยวข้อง แต่สมการแบบง่ายมักจะแสดงดังนี้: ^{[ 2 ]}

2 เฟ 2 _โอ 3 ₊ 3 ซี → 4 เฟ + 3 CO ₂

ออกไซด์ของโลหะบางชนิดละลายได้ในที่ที่มีตัวรีดิวซ์ ซึ่งอาจรวมถึงสารประกอบอินทรีย์ การละลายแบบรีดิวซ์ของออกไซด์ของเหล็กเป็นส่วนสำคัญของ ปรากฏการณ์ ทางธรณีเคมีเช่น วัฏจักร ของเหล็ก^{[ 11 ]}

เนื่องจากพันธะ M–O มักจะแข็งแรง ออกไซด์ของโลหะจึงมักไม่ละลายในตัวทำละลาย แม้ว่าอาจถูกโจมตีโดยกรดและเบสในน้ำก็ตาม^{[ 2 ]}

การละลายของออกไซด์มักจะให้สารออกซีแอนไอออนการเติมเบสในน้ำลงในP ₄ O ₁₀ จะให้ ฟอสเฟตต่างๆการเติมเบสในน้ำลงในMoO ₃จะให้โพลีออกโซเมทาเลตในทำนองเดียวกันสารประกอบโลหะเปอร์ออกไซด์เช่น[K ₄ Ti(O ₂ ) ₄ ]เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของโลหะออกไซด์กับสารละลายด่างของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์^{[ 12 ]}

ออกซิแคตไอออนค่อนข้างหายาก ตัวอย่างหนึ่งคือไนโตรโซเนียม ( NO ⁺ ) ออกซิแคตไอออนบางชนิด เช่นวานาดิล^อาจแสดงด้วยสูตรย่อ เช่นVO2 ⁺ VO2 + แท้จริงแล้วคือสารประกอบเชิงซ้อนอะควา[VO(H2O ₎ 5 _] 2+ ^ใน ทำนอง เดียวกันยูรานิล ( UO2+)2+2) หมายถึงแคตไอออนไฮเดรต ที่เกี่ยวข้องกับออกซีแคตไอออนคือออกซีฮาไลด์เช่น^วานาเดียมออกซีไตรคลอไรด์ ( VOCl3 ) ^[ ₂ ^]

สูตรเคมี ของ ออกไซด์ของธาตุเคมี ใน สถานะออกซิเดชันสูงสุดสามารถคาดการณ์ได้และได้มาจากจำนวนอิเล็กตรอนวาเลนซ์ของธาตุนั้น แม้แต่สูตรเคมีของ O₄ _ซึ่งเป็นเตตระออกซิเจนก็สามารถคาดการณ์ได้ว่าเป็นธาตุในหมู่ 16 ข้อยกเว้นประการหนึ่งคือทองแดงซึ่งออกไซด์ที่มีสถานะออกซิเดชันสูงสุดคือ^{ทองแดง} (II)ออกไซด์ไม่ใช่ทองแดง(I)ออกไซด์ข้อยกเว้นอีกประการหนึ่งคือฟลูออไรด์_{ซึ่งไม่มี}อยู่จริงอย่างที่คาดไว้—ในรูป^F₂O₇—แต่เป็นOF₂ ^[ ₁₃ ]

ค้นหาคำว่า oxideใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

• ไอออนออกซิเจนอื่นๆ: โอโซ ไนด์ ( O₂⁻)−3), ซูเปอร์ออกไซด์ ( O )−2), เปอร์ออกไซด์ ( O )2−2) และไดออกซิเจนิล ( O )+2)
• ซับออกไซด์
• ออกโซฮาไลด์
• ออกซิแอนไอออน
• ออกไซด์เชิงซ้อน
• ดูรายชื่อออกไซด์ได้ที่Template:Oxides
• เกลือ
• อิเล็กตรอนเปียก