酸化剤は、化学物質(還元剤)を他の物質から電子を引き出す能力を有する物質ということを寄贈しているか、それらを失います。電気陰性原子を別の物質に移動させる元素または化合物の酸化剤としても知られています。
化学反応を研究する場合、関連するすべての物質とそれらで発生するプロセスを考慮する必要があります。最も重要なものには、2つ以上の化学種間の電子の移動または移動を伴う、酸化還元とも呼ばれる酸化還元反応があります。
これらの反応では、還元剤と酸化剤の2つの物質が相互作用します。より頻繁に観察できる酸化剤には、酸素、水素、オゾン、硝酸カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過酸化物、ハロゲン、過マンガン酸塩などがあります。
酸素は最も一般的な酸化剤と考えられています。原子の移動を伴うこれらの有機反応の例として、燃焼が際立ちます。これは、酸素と他の酸化可能な性質の物質との間で生成される反応で構成されます。
酸化剤とは何ですか?
酸化半反応では、還元剤から電子を受け取ると、酸化剤の原子の1つの原子の電荷または酸化数の値が減少するため、酸化剤が還元されます。
これは、次の方程式で説明できます。
2Mg(s)+ O 2(g)→2MgO(s)
マグネシウム(Mg)は酸素(O2)と反応し、酸素はマグネシウムから電子を取り除く(つまり、還元されている)ため、酸化剤であり、マグネシウムは次のようになります。この反応の還元剤で。
同様に、強力な酸化剤と強力な還元剤の間の反応は、それらが激しく相互作用する可能性があるため非常に危険である可能性があり、したがって、それらは別々の場所に保管する必要があります。
酸化剤の強さを定義する要因は何ですか?
これらの種は、その「強さ」によって区別されます。つまり、最も弱いのは、他の物質から電子を差し引く能力が低いものです。
一方、強力なものは、これらの電子を「開始」するための設備または容量が大きくなります。その区別のために、以下の特性が考慮されます:
原子ラジオ
隣接する、または「隣接する」金属元素の2つの原子の原子核を隔てる距離の半分として知られています。
原子半径は一般に、最も浅い電子が原子の核に引き付けられる力によって決まります。
したがって、元素の原子半径は、周期表で下から上、左から右に減少します。これは、たとえば、リチウムはフッ素よりも原子半径が大幅に大きいことを意味します。
電気陰性
電気陰性度は、原子がそれ自体に向かう化学結合に属する電子を捕獲する能力として定義されます。電気陰性度が増加すると、元素は電子を引き付ける傾向が強くなります。
一般的に言えば、電気陰性度は周期表の左から右に増加し、金属の特性が増加するにつれて減少します。フッ素が最も電気陰性度の高い元素です。
電子親和性
原子が電子を受け取って陰イオンを生成するときに記録されるエネルギーの変化であると言われています。つまり、1つ以上の電子を受け取る物質の能力です。
電子親和力が増加すると、化学種の酸化能力が増加します。
イオン化エネルギー
これは、原子から電子を引き裂くために必要なエネルギーの最小量です。つまり、電子が原子に結合する「力」の尺度です。
このエネルギーの値が大きいほど、電子を引き離すことが難しくなります。したがって、イオン化エネルギーは、周期表の左から右に拡大し、上から下に減少します。この場合、希ガスはイオン化エネルギーの値が大きくなります。
最強の酸化剤
化学元素のこれらのパラメーターを考慮に入れると、最高の酸化剤が持つべき特性がどれであるかを決定することが可能です:電気陰性度が高く、原子半径が小さく、イオン化エネルギーが高い。
とはいえ、最良の酸化剤は最も電気陰性原子の元素形態であると見なされ、最も弱い酸化剤は金属ナトリウム(Na +)であり、最も強い酸化剤は元素のフッ素分子(F2)です。それは多くの物質を酸化することができます。
酸化剤との反応の例
いくつかの酸化物還元反応では、他のものよりも電子移動を視覚化する方が簡単です。最も代表的な例のいくつかを以下で説明します。
例1
酸化水銀の分解反応:
2HgO(s)→2Hg(l)+ O 2(g)
この反応では、水銀(酸化剤)は酸素(還元剤)からの電子の受容体として区別され、加熱されると液体水銀と気体酸素に分解します。
例2
酸化を例示する別の反応は、酸素の存在下で燃焼して二酸化硫黄を形成する硫黄の反応です。
S(s)+ O 2(g)→SO 2(g)
ここで、酸素分子が酸化され(還元剤)、元素硫黄が還元されている(酸化剤)ことがわかります。
例3
最後に、プロパンの燃焼反応(ガス中で加熱および調理に使用):
C 3 H 8(g)+ 5O 2(g)→3CO 2(g)+ 2H 2 O(l)
この式では、酸素(酸化剤)の減少が観察できます。
参考文献
- 還元剤。en.wikipedia.orgから復元
- Chang、R.(2007)。化学、第9版(McGraw-Hill)。
- マローン、LJ、ドルター、T(2008)。化学の基本概念。books.google.co.veから復元
- Ebbing、D。、およびGammon、SD(2010)。一般化学、拡張版。books.google.co.veから復元
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