Oxidant

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 10 iulie 2021; verificarea necesită 1 editare .

Un agent oxidant este o substanță care include atomi care atașează electroni la ei înșiși în timpul unei reacții chimice . Cu alte cuvinte, un agent de oxidare este un acceptor de electroni .

În funcție de sarcină (oxidare în fază lichidă sau gazoasă , oxidare la suprafață), ca agent oxidant pot fi utilizate o varietate de substanțe.

Oxidarea electrochimică face posibilă oxidarea aproape oricărei substanţe la anod , în soluţii sau în topituri . Astfel, cel mai puternic agent oxidant anorganic , fluorul elementar , se obține prin electroliza topiturii de fluor .

Oxidanți comuni și produsele lor

Oxidant	Reacții pe jumătate	Produs	Potențial standard, V
O2 oxigen _	${\mathsf {O_{2}+4H^{+}+4{\overline {e)}\rightarrow 2H_{2}O))$ ${\mathsf {O_{2}+2H_{2}O+4{\overline {e)}\rightarrow 4OH^{-))}$ ${{\mbox{O}}}_{{2}}^{{{0}}+4{{\mbox{e}}}^{{-}}\rightarrow 2{{\mbox{O}}} ^{{2-}}$	Diverse, inclusiv oxizi, H2O și CO2	+1,229 (în mediu acid) +0,401 (în mediu alcalin)
O 3 ozon	$2{\mbox{O}}_{3}^{0}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow 2{\mbox{O}}_{2}^{0}$	Diverse, inclusiv cetone și aldehide	+2,07 (în mediu acid)
Peroxizii	$2{\mbox{O}}^{-}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow 2{\mbox{O}}^{2-}$	Diverse, inclusiv oxizii, oxidează sulfurile la sulfați
Hal 2 halogeni	${\mathsf {Hal_{2}^{0}+2{\overline {e}}\rightarrow 2Hal^{-}}}$	Hal - ; oxidează metalele, P, C, S, Si la halogenuri	F2 : +2,87 CI2 : +1,36 Br2 : +1,04 I2 : +0,536
ClO - hipocloriți	${\mathsf {ClO^{-}+2H^{+}+2{\overline {e)}\rightarrow Cl^{-}+H_{2}O))$ ${\mathsf {ClO^{-}+H_{2}O+2{\overline {e)}\rightarrow Cl^{-}+2OH^{-)))$	Cl- _
ClO 3 - clorati	${\mathsf {ClO_{3}^{-}+6H^{+}+6{\overline {e)}\rightarrow Cl^{-}+3H_{2}O))$ ${\mathsf {ClO_{3}^{-}+3H_{2}O+6{\overline {e)}\rightarrow Cl^{-}+6OH^{-))}$	Cl- _
acid azotic HNO3	cu metale active, diluate ${\mbox{N}}^{5+}+8{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{N}}^{3-}$ cu metale active, concentrate ${\mbox{N}}^{5+}+3{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{N}}^{2+}$ cu metale grele, diluate ${\mbox{N}}^{5+}+3{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{N}}^{2+}$ cu metale grele, concentrate ${\mbox{N}}^{5+}+{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{N}}^{4+}$	NH3 , NH4 + _ NU NU NU 2
H2S04 , conc . _ acid sulfuric	cu nemetale şi metale grele ${\mbox{S}}^{6+}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{S}}^{4+}$ cu metale active ${\mbox{S}}^{6+}+6{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{S}}^{0}\downarrow$ ${\mbox{S}}^{6+}+8{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{S}}^{2-}$	SO2 ; _ oxidează metalele la sulfați cu eliberare de dioxid de sulf sau sulf S H2S _ _
Crom hexavalent	${\mbox{Cr}}^{6+}+6{\mbox{e}}^{-}\rightarrow 2{\mbox{Cr}}^{3+}$	Cr3 +	+1,33
MnO2 oxid de mangan(IV).	${{\mbox{Mn}}}^{{4+}}+2{{\mbox{e}}}^{{-}}\rightarrow {{\mbox{Mn}}}^{{2+} }$	Mn2 +	+1,23
MnO 4 - permanganați	mediu acid ${{\mbox{Mn}}}^{{7+}}+5{{\mbox{e}}}^{{-}}\rightarrow {{\mbox{Mn}}}^{{2+} }$ mediu neutru ${\mbox{Mn}}^{7+}+3{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{Mn}}^{4+}$ mediu foarte alcalin ${\mathsf {MnO4^{-}...}}$	Mn2 + MnO2 _ MnO42 _ _	+1,51 +1.695 +0,564
Cationii metalici și H +	${\mbox{Eu}}^{2+}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{Eu}}^{0}\downarrow$ $2{\mbox{H}}^{+}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{H}}_{2}^{0}\uparrow$	eu 0 H2 _	Vezi Seria de activitate electrochimică a metalelor

Dependența gradului de oxidare de concentrația agentului oxidant

Cu cât metalul care reacționează cu acidul este mai activ și cu cât soluția sa este mai diluată, cu atât se realizează reducerea mai completă. De exemplu, reacția acidului azotic cu zincul:

Zn + 4HNO 3 (conc.) \u003d Zn (NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
3Zn + 8HNO3 (40%) = 3Zn(NO3 ) 2 + 2NO + 4H2O
4Zn + 10HNO3 (20%) = 4Zn( NO3 ) 2 + N2O + 5H2O
5Zn + 12HNO3 ( 6%) = 5Zn(NO3 ) 2 + N2 + 6H2O
4Zn + 10HNO3 ( 0,5 % ) = 4Zn(NO3 ) 2 + NH4NO3 + 3H2O

Oxidanți puternici

" Aqua regia " - un amestec de un volum de acid azotic și trei volume de acid clorhidric - are proprietăți oxidante puternice .

HNO 3 + 3HCl ↔ NOCl + 2Cl + 2H 2 O

Clorura de nitrozil formată în ea se descompune în clor atomic și monoxid de azot:

NOCl=NO + CI

Vodca regală este un agent oxidant puternic datorită clorului atomic care se formează în soluție. Vodca regală oxidează chiar și metalele nobile - aurul și platina .

Acidul selenic este unul dintre puținii acizi anorganici capabili să oxideze aurul în formă concentrată. Un agent oxidant mai puternic, chiar și în soluție moderat diluată, decât acidul sulfuric. Capabil să oxideze acidul clorhidric conform ecuației:

{\mathsf {H_{2}SeO_{4}+2HCl\rightarrow H_{2}SeO_{3}+Cl_{2}+H_{2}O))

În acest caz, produșii de reacție sunt acid selenos, clor liber și apă. În același timp, acidul sulfuric concentrat nu este capabil să oxideze HCI.

Un alt agent oxidant puternic este permanganatul de potasiu . Este capabil să oxideze substanțele organice și chiar să rupă lanțurile de carbon:

C6H5 - CH2 - CH3 + [ O ] → C6H5COOH + ... C6H6 + [O] → HOOC- ( CH2 ) 4 - COOH

Puterea unui agent oxidant atunci când reacţionează într-o soluţie apoasă diluată poate fi exprimată prin potenţialul standard al electrodului : cu cât potenţialul este mai mare, cu atât agentul oxidant este mai puternic.

Agenții oxidanți puternici includ, de asemenea , oxid de cupru (III) , ozonură de cesiu, superoxid de cesiu , toți oxizii și fluorurile de xenon .

Oxidanți foarte puternici

În mod convențional, „agenți oxidanți foarte puternici” includ substanțe care depășesc fluorul molecular în activitatea de oxidare . Acestea, de exemplu, includ: hexafluorura de platină , dioxidifluorura , difluorura de cripton , fluorura de argint (II) , forma cationică Ag2 + , hexafluoronicchelat de potasiu (IV) . Substanțele enumerate, de exemplu, sunt capabile să oxideze xenonul gaz inert la temperatura camerei , ceea ce fluorul nu este în măsură să facă (sunt necesare presiune și încălzire), și cu atât mai mult nici unul dintre oxidanții care conțin oxigen.

Vezi și

Reacții redox