Oxyde - Définition

Utilisations

En tant que matériaux

Deux exemples d'utilisation d'oxydes : Un verre (majoritairement SiO₂) teinté en bleu par un ajout d'oxyde de cobalt

Beaucoup d'oxydes ont des propriétés intéressantes comme:

• semiconducteurs : FeO
• supraconducteurs : Oxydes de cuivre III YBa₂Cu₃O₇
• réfractaires : CeO₂ (point de fusion supérieur à 3 000 °C), alumine, MgO
• colorants : TiO₂, blanc pour la peinture, divers oxydes de chrome entre autres pour le verre
• catalyseurs : alumine (Al₂O₃), zéolithes à base de SiO₂, oxydes de platine.
• Matériaux composites, céramique, ciments et verres : Surtout la silice SiO₂ dans les verres, le calcaire/La calcite CaCO₃ dans les ciments.
• Centrales nucléaires : On utilise les combustibles sous forme d'oxydes parce qu'ils sont plus maniables sous cette forme (l'uranium réagit spontanément avec l'air au-delà d'une certaine température)

Dans des réaction chimiques

1. Préparation de métaux :
   • Fer à partir de Fe₂O₃ et Fe₃O₄ (voir sidérurgie)
     

     oxyde ferrique
   • Aluminium à partir d’alumine (Voir réduction électrolytique de l'aluminium)
   • Hydrogène à partir de l’eau
   • Et beaucoup d’autres métaux parmi lesquels l’uranium, le tungstène, le molybdène, l’étain, le titane (en passant par TiCl₄), le silicium pour ne citer qu’eux.
2. Réactions en chimie organique :
   • réactions d’addition d’organo-métalliques sur CO₂ ou des cétones
   • réaction avec SO₃ pour produire des sulfones
   • réaction d’oxydation par MnO₄^-, CrO₃
   • déshydratation par P₂O₅
   • catalyse, en particulier l’alumine et les zéolithes
3. En chimie minérale :
   • Avec l’eau pour produire des oxoacides comme SO₃ + H₂O → H₂SO₄
   • Production de bases fortes Na₂O
   • Agent oxydants/transporteurs d’oxygène : oxydes d’azote, acide nitrique, permanganate, perchlorates (voir explosifs)
   • Agent colorant des feux d’artifices (oxydes métalliques)
4. En biologie :
   • L’acide phosphorique à base d’oxyde de phosphore joue un rôle d’extrême importance en tant qu’élément de la structure de la molécule d’ADN et des transporteurs d’énergie comme l’ADP
   • On a constaté que les cellules tueuses de notre système immunitaire sécrétaient du monoxyde d’azote pour tuer leur victime.

Préparation

A partir de l'état naturel, il est souvent inutile de faire réagir chimiquement un oxyde et un simple traitement physique sert à isoler l'oxyde. Les traitements chimique servent plus souvent à séparer les métaux dans les oxydes multiples qu'à obtenir l'oxyde à partir d'un composé. Même si cette opération est souvent réalisée avec les sulfures métalliques de fer et de cuivre en particulier.

En laboratoire on pourra précipiter l'oxyde du métal directement(rarement) ou en deux étapes l'hydroxyde ou le carbonate du métal et récupérer l'oxyde par grillage et élimination d'eau ou de CO₂.

Aspect environnemental

Du fait de leur pouvoir oxydant, de leur réaction avec l'eau ou de leur structure certains oxydes peuvent poser des problèmes environnementaux listés ci-dessous :

• effet de serre : dioxyde de carbone et eau.
• pollution atmosphérique nocive : oxydes d'azote, oxydes de soufre.