Oksidacioni agens
Oksidacioni agens (oksidans, oksidizer) se može definisati kao supstanca koja uklanja elektrone sa nekog drugog reaktanta u redoks hemijskoj reakciji.[1] Oksidacioni agens se redukuje preuzimanjem elektrona na sebe, dok se reduktans oksiduje dajući elektrone. Kiseonik je dobar primer oksidacionog agensa među mnogobrojnim drugim jedinjenjima.[2][3] Уобичајени оксиданти су кисеоник, водоник пероксид и халогени.
Oksidaciono sredstvo je hemijska vrsta koja prolazi kroz hemijsku reakciju u kojoj dobija jedan ili više elektrona. U tom smislu, to je jedna komponenta u oksidaciono-redukcionoj (redoks) reakciji. Oksidaciono sredstvo je isto tako hemijska vrsta koja prenosi elektronegativne atome, obično kiseonik, na supstrat. Sagorevanje, mnogi eksplozivi i organske redoks reakcije obuhvataju reakcije prenosa atoma.
Elektronski akceptoriУреди
Elektronski akceptori učestvuju u reakcijama prenosa elektrona. U tom kontekstu, oksidaciono sredstvo se naziva akceptor elektrona, a redukciono sredstvo donator elektrona. Klasično oksidaciono sredstvo je ferocenijum jon Fe(C
5H
5)+
2, koji prihvata elektron da formira Fe(C5H5)2. Jedan od najjačih akceptora na tržištu je magično plavo, radikalni katjon izveden iz N(C6H4-4-Br)3.[4]
Dostupne su opsežne tabele za rangiranje svojstava prihvatanja elektrona za različite reagense (redoks potencijali), pogledajte standardni potencijal elektroda.
Reagensi atomskog transferaУреди
U uobičajenijoj upotrebi, oksidaciono sredstvo prenosi atome kiseonika na supstrat. U tom kontekstu, oksidaciono sredstvo se može nazvati oksigenacionim reagensom ili agensom transfera atoma kiseonika (OAT).[5] Primeri uključuju MnO−
4 (permanganat), CrO2−
4 (hromat), OsO4 (osmijum tetroksid), a posebno ClO−
4 (perhlorat). Uočite da su sve ove vrste oksidi.
U nekim slučajevima, ovi oksidi mogu poslužiti i kao akceptori elektrona, što je ilustrovano konverzijom MnO−
4 u MnO2−
4, manganat.
Definicija opasnih materijalaУреди
Po definiciji oksidacionog sredstva kao opasnog tereta to je supstanca koja može izazvati ili doprineti sagorevanju drugog materijala.[6] Prema ovoj definiciji, neki materijali koje analitički hemičari klasifikuju kao oksidancione agense nisu klasifikovani kao takvi u smislu opasnih materijala. Primer je kalijum dihromat, koji ne ispunjava kriterije oksidacionih agenasa kao opasnih materija.
Ministarstvo transporta SAD specifično definiše oksidacione agense. Postoje dve definicije oksidacionih agenasa prema DOT propisima. One su Klasa 5; Odeljak 5.1(a)1 i Klasa 5; Odeljak 5.1(a)2. Odeljak 5.1 „označava materijal koji generalno otpuštanjem kiseonika može izazvati ili pojačati sagorevanje drugih materijala.” Odeljak 5.(a)1 DOT koda primenjuje se na čvrste oksidante „ako je, kada se testira u skladu sa Priručnikom za ispitivanja i kriterijume UN (IBR, vidi § 171.7 ovog potpoglavlja), njegovo srednje vreme gorenja manje ili jednako od vremena sagorevanja mešavine 3:7 kalijum bromata/celuloze.” 5.1(a)2 DOT koda primenjuje se na tečne oksidanse „ako se, kada se testira u skladu sa UN Priručnikom za ispitivanja i kriterijume, spontano zapali ili ako je njegovo srednje vreme za porast pritiska sa 690 kPa na 2070 kPa manje od vremena mešavine 1:1 azotne kiseline (65 procenata)/celuloze.”[7]
Primeri oksidacijeУреди
Formiranje gvožđe(III) oksida;
- 4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
U gornjoj jednačini, gvožđe (Fe) ima oksidacioni broj 0 pre i 3+ nakon reakcije. Za kiseonik (O) početni oksidacioni broj je 0 i smanjuje se do 2−. Te promene se mogu posmatrati kao dve polureakcije, koje se istovremeno odvijaju:
- Polureakcija oksidacije: Fe0 → Fe3+ + 3e−
- Polureakcija redukcije: O2 + 4e− → 2 O2−
Gvožđe (Fe) je postalo oksidovano, jer je njegov oksidacioni broj povećan. Ono je redukcioni agens, jer je dalo elektrone kiseoniku (O). Kiseonik (O) je redukovan, jer je njegov oksidacioni broj umanjen. On je oksidacioni agens, jer je uzeo elektrone sa gvožđa (Fe).
Uobičajeni oksidacioni agensi i njihovi proizvodiУреди
| Agens | Produkt(i) |
|---|---|
| O2 kiseonik | Razni, među kojima su oksidi H2O i CO2 |
| O3 ozon | Razni, neki od njih su: ketoni, aldehidi, i H2O |
| F2 fluor | F− |
| Cl2 hlor | Cl− |
| Br2 brom | Br− |
| I2 jod | I−, I3− |
| OCl− hipohlorit | Cl−, H2O |
| ClO3− hlorat | Cl−, H2O |
| HNO3 azotna kiselina | NO azot monoksid NO2 azot dioksid |
| Heksavalentni hrom CrO3 hrom trioksid CrO42− hromat Cr2O72− dihromat |
Cr3+, H2O |
| MnO4− permanganat MnO42− manganat |
Mn2+ (kiseli) ili MnO2 (bazni) |
| H2O2, drugi peroksidi | Razni, npr. oksidi i H2O |
Vidi jošУреди
ReferenceУреди
- ^ Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. 2005.
- ^ Hudlický, Miloš (1996). Reductions in Organic Chemistry. Washington, D.C.: American Chemical Society. стр. 429. ISBN 978-0-8412-3344-7.
- ^ Hudlický, Miloš (1990). Oxidations in Organic Chemistry. Washington, D.C.: American Chemical Society. стр. 456. ISBN 978-0-8412-1780-5.
- ^ N. G. Connelly, W. E. Geiger (1996). „Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry”. Chemical Reviews. 96 (2): 877—910. PMID 11848774. doi:10.1021/cr940053x.
- ^ Smith, Michael B.; March, Jerry (2007). Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6th изд.). New York: Wiley-Interscience. ISBN 0-471-72091-7.
- ^ Australian Dangerous Goods Code, 6th Edition
- ^ 49 CFR 172.127 General Requirements for Shipments and Packagings; Subpart D
LiteraturaУреди
- Jensen, W.B. (1980). The Lewis acid-base concepts : an overview. New York: Wiley. ISBN 0-471-03902-0.
- electron acceptor. IUPAC Gold Book. 2014. ISBN 978-0-9678550-9-7. doi:10.1351/goldbook.E01976. Приступљено 21. 4. 2018.