Окислитель
Окислитель химической реакции , (также известный как окислитель , окислитель , получатель электронов или акцептор электронов ) — это вещество в окислительно-восстановительной которое получает или « принимает »/«получает» электрон от восстановителя (называемого восстановителем , восстановителем , или донор электронов ). Другими словами, окислитель – это любое вещество, окисляющее другое вещество. Степень окисления , которая описывает степень потери электронов , окислителя уменьшается, а восстановителя увеличивается; это выражается в том, что окислители «восстанавливаются» и «восстанавливаются», тогда как восстановители «окисляются» и «окисляются».Обычными окислителями являются кислород , перекись водорода и галогены .
В каком-то смысле окислитель — это химическое вещество, вступающее в химическую реакцию , в ходе которой оно приобретает один или несколько электронов. В этом смысле это один из компонентов окислительно-восстановительной (окислительно-восстановительной) реакции. Во втором смысле окислитель — это химическое соединение, переносящее электроотрицательные атомы, обычно кислорода, на субстрат. Горение , многие взрывчатые вещества и органические окислительно-восстановительные реакции включают реакции переноса атома.
Акцепторы электронов [ править ]
Акцепторы электронов участвуют в реакциях переноса электрона . В этом контексте окислитель называется акцептором электронов , а восстановитель — донором электронов . Классическим окислителем является ферроцения ион Fe(C
55Ч
5 ) +
2 , который принимает электрон с образованием Fe(C 5 H 5 ) 2 . Одним из наиболее сильных коммерчески доступных акцепторов является « Волшебный синий », катион-радикал, полученный из N(C 6 H 4 -4-Br) 3 . [2]
Доступны обширные таблицы с ранжированием электроноакцепторных свойств различных реагентов (окислительно-восстановительных потенциалов), см. Стандартный электродный потенциал (страница данных) .
Реагенты для переноса атома [ править ]
В более распространенном использовании окислитель переносит атомы кислорода на подложку. В этом контексте окислитель можно назвать реагентом оксигенации или агентом переноса атома кислорода (ОАТ). [3] Примеры включают MnO. −
4 ( перманганат ), CrO 2−
4 ( хромат ), OsO 4 ( тетроксид осмия ), и особенно ClO −
4 ( перхлорат ). Обратите внимание, что все эти виды являются оксидами .
В некоторых случаях эти оксиды могут также служить акцепторами электронов, о чем свидетельствует превращение MnO −
4 в MnO 2−
4 , перманганат марганца . т.е.
Распространенные окислители [ править ]
- Кислород (О 2 )
- Озон (О 3 )
- Перекись водорода (H 2 O 2 ) и другие неорганические пероксиды , реактив Фентона
- Фтор (F 2 ), хлор (Cl 2 ) и другие галогены.
- Азотная кислота (HNO 3 ) и нитратные соединения, такие как нитрат калия (KNO 3 ), окислитель черного пороха.
- Хлорат калия (KClO 3 )
- Пероксидисерная кислота (H 2 S 2 O 8 )
- Пероксимоносерная кислота (H 2 SO 5 )
- Гипохлорит , хлорит , хлорат , перхлорат и другие аналогичные галогеноксианионы .
- Фториды хлора , брома и йода
- Соединения шестивалентного хрома , такие как хромовая и дихромовая кислоты, а также триоксид хрома , хлорхромат пиридиния (PCC) и соединения хромата/дихромата, такие как дихромат натрия (Na 2 Cr 2 O 7 ).
- Перманганатные соединения, такие как перманганат калия (KMnO 4 )
- Перборат натрия ( [Na +
]
2 · [Б
22О
4 (ОН)
4 ] 2−
) - Закись азота (N 2 O), Диоксид азота / Тетрокись азота (NO 2 / N 2 O 4 )
- Висмутат натрия (NaBiO 3 )
- Соединения церия (IV), такие как нитрат церия-аммония и сульфат церия.
- Диоксид свинца (PbO 2 )
материалов опасных Определение
Определение окислителя в качестве опасного груза – это вещество, которое может вызвать или способствовать возгоранию другого материала. [4] Согласно этому определению, некоторые материалы, которые химики-аналитики классифицируют как окислители, не классифицируются как окислители в смысле опасных материалов. Примером является дихромат калия , который не проходит испытания на наличие опасного окислителя.
Министерство транспорта США дает конкретное определение окислителям. Существует два определения окислителей, регулируемых правилами DOT. Эти двое относятся к классу 5 ; Категория 5.1(а)1 и Класс 5; Раздел 5.1(а)2. Подкласс 5.1 «означает материал, который может, как правило, выделяя кислород, вызывать или усиливать горение других материалов». Раздел 5.(a)1 кода DOT применяется к твердым окислителям, «если при испытании в соответствии с Руководством ООН по испытаниям и критериям (IBR, см. § 171.7 настоящего подраздела) его среднее время горения меньше или равно до времени горения смеси бромата калия и целлюлозы 3:7». 5.1(a)2 кода DOT применяется к жидким окислителям, «если при испытании в соответствии с Руководством ООН по испытаниям и критериям он самопроизвольно воспламеняется или его среднее время повышения давления с 690 кПа до манометрического 2070 кПа составляет менее время смеси азотной кислоты (65 процентов) и целлюлозы 1:1». [5]
Распространенные окислители и продукты их переработки [ править ]
| Агент | Продукт(ы) |
|---|---|
| О 2 кислород | Различные, в том числе оксиды H 2 O и CO 2 |
| О 3 озон | Различные, включая кетоны, альдегиды и H 2 O; см . озонолиз |
| F 2 фтор | Ф − |
| Cl 2 хлор | кл. − |
| Бр 2 бром | Бр − |
| я 2 йода | я − , я − 3 |
| ClO − гипохлорит | кл. − , Н 2 О |
| ClO − 3 хлорат | кл. − , Н 2 О |
| HNO 3 азотная кислота | НЕТ оксида азота NO 2 диоксид азота |
| SO 2 диоксид серы | S сера ( процесс Клауса , производство ультрамарина , чаще восстановитель) |
| Шестивалентный хром CrO 3 триоксид хрома КрО 2− 4 хромат Кр 22О 2− 7 дихромат | Кр 3+ , Н 2 О |
| MnO − 4 перманганата MnO 2− 4 магнита | Мин. 2+ (кислотный) или MnO 2 (основной) |
| SbF 5 Пентафторид сурьмы | SbFСбФ6 - гексафторантимонат SbF 3 или трифторид сурьмы |
| PtF 6 Гексафторид платины | ПтФ 6 - гексафторплатинат |
| РуО 4 тетраоксид рутения ХОРОШО 4 тетраоксид осмия | в органическом синтезе в лабораторных масштабах |
| H 2 O 2 , другие пероксиды | Различные, включая оксиды и H 2 O |
| Tl(III) Талловые соединения | Талловые соединения Tl(I) в органическом лабораторном синтезе |
См. также [ править ]
- Горение – химическая реакция между топливом и кислородом.
- Акцептор электронов - химическое вещество, способное принимать электроны.
- Донор электронов - химическое вещество, способное отдавать электроны другому объекту.
- Электросинтез - Синтез химических соединений в электрохимической ячейке.
- Органическое окисление — окислительно-восстановительная реакция, происходящая с органическими соединениями.
- Органическая окислительно-восстановительная реакция - окислительно-восстановительная реакция, происходящая с органическими соединениями.
- Восстановитель - химическое соединение, которое отдает электрон другому веществу в окислительно-восстановительной реакции.
- Сольватированный электрон - свободный электрон в растворе, часто в жидком аммиаке.
Ссылки [ править ]
- ^ «Металлы» . Размер укуса . Би-би-си. Архивировано из оригинала 3 ноября 2022 года.
- ^ Н.Г. Коннелли, В.Е. Гейгер (1996). «Химические окислительно-восстановительные агенты для металлоорганической химии». Химические обзоры . 96 (2): 877–910. дои : 10.1021/cr940053x . ПМИД 11848774 .
- ^ Смит, Майкл Б.; Марч, Джерри (2007), Продвинутая органическая химия: реакции, механизмы и структура (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1
- ^ Австралийский кодекс опасных грузов, 6-е издание
- ^ 49 CFR 172.127 «Общие требования к отгрузкам и упаковке»; Подраздел D
Внешние ссылки [ править ]
СМИ, связанные с окислителями, на Викискладе?
| Национальный | |
|---|---|
| Другой | |
