عامل مؤكسد

الموسوعة الحرة

الرمز الدولي للمواد الكيميائية المؤكسدة.
ملصق مواد خطرة للمواد المؤكسدة

العامل المؤكسد (ويُعرف أيضًا باسم المؤكسد أو مستقبل الإلكترونات ) هو مادة في تفاعل كيميائي للأكسدة والاختزال تكتسب إلكترونًا من عامل مختزل (يُسمى المختزل أو مانح الإلكترونات ) . بعبارة أخرى، المؤكسد هو أي مادة تؤكسد مادة أخرى. تنخفض حالة الأكسدة ، التي تصف درجة فقدان الإلكترونات ، للمؤكسد بينما تزداد حالة الأكسدة للمختزل؛ ويُعبر عن ذلك بأن المؤكسدات "تخضع للاختزال" و"تُختزل " بينما المختزلات "تخضع للأكسدة" و"تُؤكسد". من العوامل المؤكسدة الشائعة الأكسجين وبيروكسيد الهيدروجين والهالوجينات .

بمعنى ما، العامل المؤكسد هو نوع كيميائي يخضع لتفاعل كيميائي يكتسب فيه إلكترونًا واحدًا أو أكثر. وبهذا المعنى، يُعدّ أحد مكونات تفاعل الأكسدة والاختزال . أما بالمعنى الآخر، فالعامل المؤكسد هو نوع كيميائي ينقل ذرات سالبة الشحنة الكهربائية، وعادةً ما تكون الأكسجين، إلى مادة متفاعلة. ويشمل الاحتراق ، والعديد من المتفجرات، وتفاعلات الأكسدة والاختزال العضوية تفاعلات نقل الذرات.

مستقبلات الإلكترون

مثال على تفاعل الاختزال والأكسدة بين الصوديوم والكلور، مع الاختصار OIL RIG [ 1 ]
رباعي سيانو كينوديميثان هو مستقبل إلكتروني عضوي.

تشارك مستقبلات الإلكترونات في تفاعلات نقل الإلكترونات . في هذا السياق، يُطلق على العامل المؤكسد اسم مستقبل الإلكترونات ، بينما يُطلق على العامل المختزل اسم مانح الإلكترونات . يُعد أيون الفيروسينيوم Fe(C) عاملًا مؤكسدًا كلاسيكيًا.5 ساعات5 ) + 2 ، الذي يستقبل إلكترونًا لتكوين Fe(C5H5)2.أحد أقوى المستقبلات المتاحة تجاريًا هو "الأزرقالسحريوهوالكاتيون الجذري المشتق من N(C6H4-4-Br)3. [ 2 ]

للاطلاع على جداول مفصلة لترتيب خصائص استقبال الإلكترون لمختلف الكواشف (جهود الأكسدة والاختزال)، انظر جهد القطب القياسي (صفحة البيانات) .

كواشف نقل الذرات

في الاستخدام الشائع، ينقل العامل المؤكسد ذرات الأكسجين إلى الركيزة. في هذا السياق، يُطلق على العامل المؤكسد اسم كاشف الأكسدة أو عامل نقل ذرات الأكسجين (OAT). [ 3 ] تشمل الأمثلة MnO₄ ( برمنجنات )، و CrO₂₄ ( كرومات ) ، وOsO₄ ( رباعي أكسيد الأوزميوم ) ، وخاصة ClO₄ ( بيركلورات ). لاحظ أن هذه المركبات جميعها أكاسيد .

في بعض الحالات، يمكن أن تعمل هذه الأكاسيد أيضًا كمستقبلات للإلكترونات، كما يتضح من تحويل MnO − 4 إلى MnO 2− 4 ، أي من البرمنجنات إلى المنجنات .

عوامل مؤكسدة شائعة

تعريف المواد الخطرة

يُعرَّف العامل المؤكسد في المواد الخطرة بأنه مادة قادرة على التسبب في احتراق مواد أخرى أو المساهمة فيه. [ 4 ] وبناءً على هذا التعريف، فإن بعض المواد التي يصنفها الكيميائيون التحليليون كعوامل مؤكسدة لا تُصنَّف كذلك بالمعنى المقصود في المواد الخطرة. ومن الأمثلة على ذلك ثنائي كرومات البوتاسيوم ، الذي لا يستوفي معايير المواد الخطرة كعامل مؤكسد.

تُعرّف وزارة النقل الأمريكية عوامل الأكسدة تعريفًا دقيقًا. يوجد تعريفان لعوامل الأكسدة الخاضعة للوائح وزارة النقل، وهما: الفئة 5 ؛ القسم 5.1(أ)1، والفئة 5؛ القسم 5.1(أ)2. يُعرّف القسم 5.1 بأنه "مادة قد تُسبب، عادةً عن طريق إطلاق الأكسجين، احتراق مواد أخرى أو تُعززه". وينطبق القسم 5.(أ)1 من قانون وزارة النقل على عوامل الأكسدة الصلبة "إذا كان متوسط ​​زمن احتراقها، عند اختبارها وفقًا لدليل الأمم المتحدة للاختبارات والمعايير (IBR، انظر § 171.7 من هذا الباب الفرعي)، أقل من أو يساوي زمن احتراق خليط برومات البوتاسيوم/السليلوز بنسبة 3:7". ينطبق البند 5.1(أ)2 من قانون وزارة النقل الأمريكية على المؤكسدات السائلة "إذا اشتعلت تلقائيًا عند اختبارها وفقًا لدليل الأمم المتحدة للاختبارات والمعايير، أو إذا كان متوسط ​​الوقت اللازم لارتفاع الضغط من 690 كيلو باسكال إلى 2070 كيلو باسكال أقل من الوقت اللازم لمزيج حمض النيتريك (65 بالمائة) / السليلوز بنسبة 1:1." [ 5 ]

عوامل الأكسدة الشائعة ونواتجها

عاملمنتجات)
الأكسجين O2​متنوعة، بما في ذلك أكاسيد H2O و CO2
الأوزون O3​متنوعة، بما في ذلك الكيتونات والألدهيدات وH₂O ؛ انظر الأوزونوليز
الفلور F2​F −
Cl 2 الكلورCl −
بروم 2​Br −
اليود I 2I − ، I − 3
ClO − هيبوكلوريتCl − ، H 2 O
كلورات ClO − 3Cl − ، H 2 O
حمض النيتريك HNO3NO أكسيد النيتريك (حمض النيتريك المخفف) NO 2 ثاني أكسيد النيتروجين (حمض النيتريك المركز)
حمض الكبريتيك المركز H₂SO₄ ( سائل )​

SO3 ثالث أكسيد الكبريت

SO2 ثاني أكسيد الكبريت (غير مائي)

حمض الكبريتوز H2SO3 (في محلول مائي )

SO2 ثاني أكسيد الكبريتالكبريت ( عملية كلاوس ، إنتاج اللازورد ، وهو في الغالب عامل اختزال)
الكروم سداسي التكافؤ CrO 3، ثلاثي أكسيد الكروم CrO 2− 4، كرومات Cr2O2−7 ثنائي الكرومات​​Cr 3+ ، H 2 O
MnO − 4 برمنجنات MnO 2− 4 منجناتMn 2+ (حمضي) أو MnO 2 (قاعدي)
أيون الفضة Ag +​Ag (معدن)
خماسي فلوريد الأنتيمون SbF 5SbF6- سداسي فلورو أنتيمونات أو SbF3 ثلاثي فلوريد الأنتيمون
PtF 6 سداسي فلوريد البلاتينPtF 6 − سداسي فلورو البلاتينات
RUO4 أكسيد الروثينيومOsO4 رباعي أكسيد الأوزميومفي التخليق العضوي على نطاق المختبر
بيروكسيد الهيدروجين ( H₂O₂ ) ، وبيروكسيدات أخرىمتنوعة، بما في ذلك الأكاسيد و H 2 O
مركبات الثاليوم الثلاثيةمركبات الثاليوم Tl(I) في التخليق العضوي على نطاق المختبر

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "المعادن" . بايت سايز . بي بي سي. مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2022.
  2. ↑ إن جي كونلي، دبليو إي جايجر (1996). "عوامل الأكسدة والاختزال الكيميائية للكيمياء العضوية الفلزية". مراجعات كيميائية . 96 (2): 877-910 . doi : 10.1021/cr940053x . PMID 11848774 . 
  3. ↑ سميث، مايكل ب.؛ مارش، جيري (2007)، الكيمياء العضوية المتقدمة: التفاعلات والآليات والبنية ( الطبعة السادسة)، نيويورك: وايلي-إنترساينس، ISBN  978-0-471-72091-1
  4. ↑ قانون البضائع الخطرة الأسترالي، الطبعة السادسة
  5. ↑ 49 CFR 172.127 المتطلبات العامة للشحنات والتغليف؛ الجزء الفرعي د
  • شعار ويكيميديا ​​كومنزالوسائط المتعلقة بعوامل الأكسدة على ويكيميديا ​​كومنز