亜酸化物

亜酸化物は、電気陽性元素が「通常の」酸化物に比べて過剰である酸化物の一種です。^[1] 電気陽性元素が金属の場合、その化合物は「金属に富む」と呼ばれることがあります。例えば、セシウムの通常の酸化物はCs _{2 Oで、これはO} ²⁻のCs ⁺塩として説明されます。セシウムの亜酸化物はCs ₁₁ O ₃で、Csの電荷は明らかに1+より小さいですが、酸化物は依然としてO ²⁻として説明されます。亜酸化物は通常、電気陽性元素間の広範な結合を特徴とし、多くの場合クラスターにつながります。

アルカリ金属誘導体以外の亜酸化物の例: ^[2]

• 亜酸化炭素、C ₃ O ₂ ;
• 亜酸化ホウ素、B ₆ O;
• 亜酸化リン、PO;
• 亜酸化チタン、TiO、Ti ₂ O ₃、Ti ₃ O ₅、Ti ₄ O ₇、および Ti ₅ O ₉。

亜酸化物は、通常の酸化物を形成する経路の中間体です。特定の金属が少量のO ₂にさらされると、亜酸化物が目に見えることがあります。

22 Cs + 3 O ₂ → 2 Cs ₁₁ O ₃

4Cs11O3 + 5O2 → _{22Cs2O​​​}​

セシウムとルビジウムのいくつかの亜酸化物は、X線結晶構造解析によって特徴付けられている。1997年現在、在庫にはRb ₉ O ₂、Rb ₆ O、Cs ₁₁ O ₃、Cs ₄ O、Cs ₇ O、Cs ₁₁ O ₃ Rb、Cs ₁₁ O ₃ Rb ₂、およびCs ₁₁ O ₃ Rb ₃が含まれている。^[1]

亜酸化物は一般に、電子の非局在化の程度を示す色のついた化合物です。Cs _{7 O は、Cs 11} O ₃クラスターと 10 個の Cs 原子を含む単位格子を持っています。クラスターは、3 つの面を共有する八面体で構成されていると視覚化できます。下の図では、セシウム原子は紫色で、酸素原子は赤色です。クラスター内の Cs-Cs 距離は 376 pm で、金属内の Cs-Cs 距離 576 pm よりも短くなっています。Rb ₉ O ₂と Rb ₆ O はどちらも Rb ₉ O ₂クラスターを含んでおり、これは 2 つの面を共有する八面体として視覚化できます。Rb _{6 O は、(Rb 9} O ₂ )Rb ₃と表すことができます。クラスター内の Rb-Rb 距離は 352 pm で、金属内の Rb-Rb 距離 485 pm よりも短くなっています。セシウム亜酸化物がAg-O-Cs（S1）および多アルカリNa-K-Sb-Cs光電陰極で役割を果たしていると示唆されている。^[3]

炭素の亜酸化物は目立たない構造をとる。関連する有機クムレン（例：ケテン）に関しては、C ₃ O _{2 は}オクテット則に従う。

亜窒化物も知られている。例えばNa16Ba6N_は、ナトリウムのマトリックスに埋め込まれた6つのバリウム原子の窒化物中心_の八面体クラスターを特徴とする。 ^[1]