Oxyde
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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 (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces fraîches une...) III YBa2Cu3O7
  • réfractaires : CeO2 (point de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance...) supérieur à 3 000 °C), alumine, MgO
  • colorants : TiO2, blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir l'article Corps noir). C'est la sensation visuelle obtenue avec un spectre lumineux continu,...) pour la peinture, divers oxydes de chrome (Le chrome est un élément chimique de symbole Cr et de numéro atomique 24.) entre autres pour le verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué...)
  • catalyseurs : alumine (Al2O3), zéolithes à base de SiO2, oxydes de platine (Le platine est un élément chimique de symbole Pt et de numéro atomique 78.).
  • Matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) composites, céramique (Premier « art du feu » à apparaître (avant la métallurgie et le travail du verre), la céramique désigne l’ensemble des objets fabriqués en terre qui ont subi une...), ciments et verres : Surtout la silice (La silice est constituée de dioxyde de silicium, un composé chimique qui entre dans la composition de nombreux minéraux ; sa formule est SiO2.) 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 (L'uranium est un élément chimique de symbole U et de numéro atomique 92. C'est un élément naturel assez fréquent : plus abondant que...) réagit spontanément avec l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de pressuriser les cabines des...) au-delà d'une certaine température)

Dans des réaction chimiques

  1. Préparation de métaux :
    • Fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le...) à partir de Fe2O3 et Fe3O4 (voir sidérurgie)
      oxyde ferrique
    • Aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un élément important sur la Terre avec 1,5 % de la masse totale.) à partir d’alumine (Voir réduction électrolytique de l'aluminium)
    • Hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) à partir de l’eau
    • Et beaucoup d’autres métaux parmi lesquels l’uranium, le tungstène (Le tungstène est un élément chimique du tableau périodique de symbole W (de l'allemand Wolfram) et de numéro atomique 74.), le molybdène, l’étain, le titane (Le titane est un élément chimique métallique de symbole Ti et de numéro atomique 22.) (en passant par TiCl4), le silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.) pour ne citer qu’eux.
  2. Réactions en chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) 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 (La déshydratation est la perte ou l'élimination de l'eau d'un corps. Cette dernière peut être partielle ou totale. Toutefois le terme de dessiccation est plus...) par P2O5
    • catalyse (La catalyse est l'action d'une substance appelée catalyseur sur une transformation chimique dans le but de modifier sa vitesse de réaction. Le catalyseur, qui est en général en quantité beaucoup plus...), 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 (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique...) nitrique, permanganate, perchlorates (voir explosifs)
    • Agent colorant (Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter.) des feux d’artifices (oxydes métalliques)
  4. En biologie :
    • L’acide phosphorique à base d’oxyde de phosphore (Le phosphore est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole P et de numéro atomique 15.) joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à...) un rôle d’extrême importance en tant qu’élément de la structure de la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité de...) d’ADN et des transporteurs d’énergie comme l’ADP
    • On a constaté que les cellules tueuses de notre système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le « soi » du...) 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 (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...) sert à isoler l'oxyde. Les traitements chimique servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) 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 (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des métaux alcalins. Les métaux sont un des...) directement(rarement) ou en deux étapes l'hydroxyde ou le carbonate du métal et récupérer l'oxyde par grillage et élimination d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) 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 (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de...) et eau.
  • pollution (La pollution est définie comme ce qui rend un milieu malsain. La définition varie selon le contexte, selon le milieu considéré et selon ce que l'on peut entendre par malsain...) atmosphérique nocive : oxydes d'azote (L'azote est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole N et de numéro atomique 7. Dans le langage courant, l'azote désigne le gaz diatomique diazote N2,...), oxydes de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de numéro atomique 16.).
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