Oxyde parfait
# Oxyde parfait

Un oxyde parfait est un composé chimique contenant l'élément oxygène ne réagissant pas avec le dioxygène dans des réactions de combustion. L'oxyde parfait d'un élément chimique est l'oxyde dérivé de cet élément possédant la plus faible réactivité.

## Généralités

### Oxydes parfaits simples

**Oxydes parfaits de référence**

Sont appelés oxydes parfaits de référence les oxydes parfaits des éléments les plus couramment trouvés en chimie, tels que l'azote, le carbone, l'hydrogène et le chlore. Ces oxydes parfaits servent à identifier les oxydes parfaits complexes.

| Élément | Corps simple | Oxyde parfait |
| - | - | - |
| azote | $N_2$ | $N_2O$ |
| carbone | C | $CO_2$ |
| hydrogène | $H_2$ | $H_2O$ |
| chlore | $Cl_2$ | $Cl_2O$ |

**Cas général**

Considérons un élément chimique X de valence n. Si n est pair, son oxyde parfait sera $XO_{n/2}.$ Si n est impair, son oxyde parfait sera $X_2O_n.$

**Exemples d'oxydes parfaits simples**

| Élément | Corps simple | Cation | Oxyde parfait |
| - | - | - | - |
| azote | $N_2$ | / | $N_2O$ |
| carbone | C | $C^{4+}$ | $CO_2$ |
| hydrogène | $H_2$ | $H^+$ | $H_2O$ |
| chlore | $Cl_2$ | / | $Cl_2O$ |
| sodium | Na | $Na^+$ | $Na_2O$ |
| calcium | Ca | $Ca^{2+}$ | CaO |
| cuivre | Cu | $Cu^{2+}$ | CuO |
| aluminium | Al | $Al^{3+}$ | $Al_2O_3$ |

### Oxydes parfaits complexes

**Cas général**

Un composé chimique est un oxyde parfait complexe si on peut le décomposer en oxydes parfaits simples. Si on considère un composé organique de formule $C_wN_xH_yX_zO_n,$ c'est un oxyde parfait s'il vérifie :

$2n=4w+x+y+z$

Autrement dit, si on a : $C_wN_xH_yX_zO_n$ → $wCO_2$ + $0.5xN_2O$ + $0.5yH_2O$ + $0.5zX_2O$

**Exemples**

* L'acide carbonique : $H_2CO_3$ → $H_2O$ + $CO_2$
* Le méthanetétrol : $CH_4O_4$ → $2H_2O$ + $CO_2$
* Le diazènediol : $N_2H_2O_2$ → $H_2O$ + $N_2O$

### Hydroxydes parfaits

Un hydroxyde parfait nait de la réaction d'un oxyde parfait métallique (ou non) avec l'eau. Pour un élément X de valence n, l'hydroxyde parfait sera $X(OH)_n.$

**Exemples d'hydroxydes parfaits non métalliques**

On peut citer comme hydroxydes parfaits non métalliques :

* L'acide carbonique $H_2CO_3$ → $CO_2$ + $H_2O$
* L'acide sulfureux $H_2SO_3$ → $SO_2$ + $H_2O$
* L'acide hypochloreux 2HClO → $Cl_2O$ + $H_2O$

**Exemples d'hydroxydes parfaits métalliques**

On peut dire que n'importe quel cation dérivé d'un métal de valence n $(M^{n+})$ donnera un hydroxyde parfait de formule $M(OH)_n,$ l'ion hydroxyde étant monovalent. Par exemple :

* L'hydroxyde de fer(II) $Fe(OH)_2$
* L'hydroxyde de cuivre(II) $Cu(OH)_2$
* L'hydroxyde d'aluminium $Al(OH)_3$

## Cas particuliers

### Acides carboxyliques

Même s'ils ne respectent pas la règle des oxydes parfaits organiques complexes, les acides carboxyliques les plus courts (acide formique, acide acétique) peuvent être considérés comme des oxydes parfaits car le groupe carboxyle n'est pas oxydable par le dioxygène contrairement aux alcools et aux aldéhydes.

### Métaux polyvalents

Certains métaux comme le fer sont polyvalents. Ils peuvent alors avoir plusieurs oxydes parfaits : pour le fer, on en a deux : l'oxyde ferreux et l'oxyde ferrique. Ils ont alors plusieurs hydroxydes parfaits.

## Propriétés

### Décomposition par la chaleur

**Cas général**

Les oxydes parfaits minéraux complexes se décomposent en autres oxydes parfaits plus simples sous l'action de la chaleur.

**Exemples**

* Le bicarbonate de sodium : $2NaHCO_3$ → $Na_2CO_3$ + $H_2O$ + $CO_2$
* Le carbonate de calcium : $CaCO_3$ → CaO + $CO_2$
* L'hydroxyde de cuivre(II) : $Cu(OH)_2$ → CuO + $H_2O$

**Exceptions**

La plupart des oxydes parfaits organiques se décomposent avec ou sans chaleur : ils sont instables naturellement, notamment les polyols.

### Instabilité

**Cas général**

La plupart des oxydes parfaits organiques sont instables comme le méthanetétrol (et les autres polyols et polyperols) qui se décompose en dioxyde de carbone et en eau.

**Exemples**

* Le méthanetétrol $CH_4O_4$ → $CO_2$ + $H_2O$
* L'oxydiméthanetriol ou éther diméthanetriolique $C_2H_6O_7$ → $2CO_2$ + $3H_2O$
* L'éther dicarbamidique $C_2N_2O_5$ → $2CO_2$ + $N_2O$

**Exceptions**

Les oxydes parfaits minéraux ne sont pas naturellement instables, ils doivent être chauffés pour se décomposer.

## Diffusion

Les oxydes parfaits minéraux forment l'essentiel (plus de 99 %) de la croûte terrestre notamment sous forme de silice $SiO_2,$ silicates, sulfates, carbonates, phosphates, nitrates, oxydes et hydroxydes. En revanche, les oxydes parfaits organiques sont rares.

