اکسید اصطلاحی که از یک کلمه یونانی به معنای اسید گرفته شده است که کاربردهای زیادی در علوم مختلف دارد. اکسید در اصل یک ترکیب شیمیایی است که از ترکیب اکسیژن و یک فلز یا یک متالوئید به وجود می آید. همچنین به عنوان یک لایه از رنگ های مختلف نشان داده می شود که بر روی سطح فلزات در اثر اکسیداسیون ایجاد می شود.

اکسیدها می توانند در دمای اتاق به حالت جامد، مایع یا گاز باشند. اکسیدهایی که دارای یک اتم اکسیژن هستند، مونوکسید نامیده می شوند. اگر بیش از یک اتم اکسیژن داشته باشند، با توجه به پیشوندهای عددی یونانی نامگذاری می شوند. برای مثال اگر دو اتم اکسیژن داشته باشد، دی اکسید و اگر سه اتم اکسیژن داشته باشد، تری اکسید نامیده می شود.

طبقه بندی دیگر اکسیدها به رفتار شیمیایی آنها مرتبط می شود. اکسیدهای اساسی از ترکیب یک فلز و اکسیژن تشکیل می شوند. هنگامی که اکسیژن به آب اضافه می شود، هیدروکسید تشکیل خواهد شد. اکسیدهای اسیدی حاصل از ترکیب یک نافلز و اکسیژن هستند. اکسیدهای آمفوتریک، ترکیب یک عنصر آمفوتریک با اکسیژن هستند.

اکسیداسیون در شیمی

اکسیداسیون یک پدیده جهانی در زندگی ما است. حمل و نقل، پخت و پز و واکنش های بیوشیمیایی در موجودات همگی توسط اکسیداسیون انجام می شود. اکسیداسیون در شیمی و رشته های مرتبط معانی زیادی دارد. معانی و تعاریف بیشتر در مورد اکسیداسیون با پیشرفت دانش در مورد عناصر و ساختار اتمی آنها تکامل یافته است.

اصطلاح اکسیداسیون زمانی ابداع شد که اطلاعات زیادی در مورد بسیاری از عناصر و ساختار اتم ها وجود نداشت. اما در حال حاضر، با وجود اینکه این اصطلاح همچنان استفاده می شود، معنای گسترده تری یافته است. اکسیداسیون تنها به عناصری که با اکسیژن ترکیب می شوند محدود نمی شود، بلکه با سایر عناصر غیر فلزی نیز انجام می شود.

اکسیداسیون در شیمی را می توان با اشاره به الکترون هایی عناصر مختلف که از بین می روند، توضیح داد. در طول اکسیداسیون، از گونه های خنثی با تعداد بار مثبت و منفی یکسان، اتم ها به دلیل از دست دادن الکترون ها به یون مثبت تبدیل می شوند. در فرآیندهای زندگی نیز، انتقال الکترون ها بین مولکول ها انجام می شود که توسط آنزیم ها تسهیل می شود. سهولت از دست دادن الکترون ها نشان می دهد که اتم چقدر راحت اکسید می شود.

پتانسیل کاهش نشان می دهد که یک اتم یک یا چند الکترون را می پذیرد. از آنجایی که فلزات تمایل به از دست دادن الکترون دارند، پتانسیل کاهش آنها کم است. به عنوان مثال، یک اتم منیزیم دارای دو الکترون ظرفیتی است که به راحتی آنها را از دست می دهد و یک یون منیزیم با دو بار مثبت تشکیل می دهد.

اتم های فلز هیچ تمایلی به جذب الکترون نشان نمی دهند. در نتیجه، مقادیر الکترونگاتیو برای فلزات پایین است. مقادیر الکترونگاتیوی از صفر تا چهار متغیر است. فلوئور، یک غیر فلز است که دارای بالاترین انرژی الکترونگاتیوی است که نشان می دهد میل ترکیبی بالایی برای جذب الکترون ها دارد. می توان گفت اکسیداسیون در عناصری اتفاق می افتد که پتانسیل کاهش و مقادیر الکترونگاتیوی پایینی دارند.

اکسیدایون در علم زیست شناسی

اکسیداسیون در طی فرآیندهای بیولوژیکی نیز بسیار رخ می دهد. یک فرآیند اکسیداسیون بیولوژیکی رایج، فتوسنتز است. واکنشی که بین دی اکسید کربن و آب برای تولید کربوهیدرات رخ می دهد، نمونه ای از واکنش اکسیداسیون است. همانطور که اتم های فلزی با از دست دادن الکترون ها اکسید می شوند، زیست مولکول ها نیز با انتقال الکترون ها از یک ترکیب به ترکیب دیگر تحت اکسیداسیون قرار می گیرند.

اکسیداسیون در فرآیندهای بیولوژیکی یک مکانیسم تولید انرژی است. قندها، چربی ها و پروتئین ها در سلول های زنده برای تولید انرژی اکسید می شوند. سلول ‌ها انرژی را برای فرآیندهای زندگی خود از واکنش‌ های اکسیداسیونی که در سلول‌ ها انجام می‌ شود، به دست می ‌آورند.

اکسیداسیون در واکنش های بیولوژیکی در دمای معمولی رخ می دهد، در حالی که اکسیداسیون در فرآیندهای شیمیایی ممکن است به دماهای بالا نیاز داشته باشد. به عنوان مثال، گوگرد باید قبل از شروع سوختن و اکسید شدن به دی اکسید گوگرد، تا دمای بالا گرم شود.

یک مثال رایج از اکسیداسیون بیولوژیکی، قهوه ای شدن موز در صورت رها شدن برای مدت طولانی است. یک تکه سیب به سرعت در هوای آزاد قهوه ای می شود. دلیل این امر این است که اکسیژن موجود در اتمسفر با بافت سیب یا موز در تماس قرار می گیرد. در اثر این تماس بلافاصله آنزیمی آزاد می شود که به تجزیه ترکیبات موجود در سیب یا موز کمک می کند.