عامل مؤكسد


العامل المؤكسد (يُعرف أيضًا باسم المؤكسد أو المؤكسد أو مستقبل الإلكترون أو متقبل الإلكترون ) هو مادة في تفاعل كيميائي أكسدة -اختزال تكتسب أو " تقبل "/"تتلقى" إلكترونًا من عامل اختزال (يُسمى العامل المختزل أو المختزل أو مانح الإلكترون ). بعبارة أخرى، المؤكسد هو أي مادة تؤكسد مادة أخرى. تنخفض حالة الأكسدة ، التي تصف درجة فقدان الإلكترونات ، للمؤكسد بينما تزداد حالة العامل المختزل؛ يُعبر عن ذلك بالقول إن المؤكسدات "تخضع للاختزال" و"تُختَزَل" بينما تخضع المختزلات "للأكسدة" و"تتأكسد". عوامل الأكسدة الشائعة هي الأكسجين وبيروكسيد الهيدروجين والهالوجينات .
بمعنى ما، فإن العامل المؤكسد هو نوع كيميائي يخضع لتفاعل كيميائي يكتسب فيه إلكترونًا واحدًا أو أكثر. وبهذا المعنى، فهو أحد مكونات تفاعل الأكسدة والاختزال (الأكسدة والاختزال). وبالمعنى الثاني، فإن العامل المؤكسد هو نوع كيميائي ينقل الذرات السالبة الكهربية، وعادةً ما تكون الأكسجين، إلى ركيزة. تتضمن تفاعلات الاحتراق والعديد من المتفجرات والأكسدة والاختزال العضوية تفاعلات نقل الذرات.
مُستقبلات الإلكترون


تشارك مستقبلات الإلكترون في تفاعلات نقل الإلكترون . في هذا السياق، يُطلق على العامل المؤكسد اسم مستقبل الإلكترون ويُطلق على العامل المختزل اسم مانح الإلكترون . عامل الأكسدة الكلاسيكي هو أيون الفيروسينيوم Fe(C)
5ح
5)+
2، الذي يقبل إلكترونًا لتكوين Fe(C 5 H 5 ) 2 . أحد أقوى المستقبلات المتاحة تجاريًا هو " الأزرق السحري "، الكاتيون الجذري المشتق من N(C 6 H 4 -4-Br) 3 . [2]
تتوفر جداول موسعة لتصنيف خصائص قبول الإلكترون في مختلف الكواشف (إمكانات الأكسدة والاختزال)، انظر إمكانات القطب الكهربائي القياسي (صفحة البيانات) .
كواشف نقل الذرات
في الاستخدام الأكثر شيوعًا، ينقل عامل الأكسدة ذرات الأكسجين إلى الركيزة. في هذا السياق، يمكن تسمية عامل الأكسدة بكاشف أكسدة أو عامل نقل ذرات الأكسجين (OAT). [3] تشمل الأمثلة MnO-
4( برمنجنات )، CrO2-4
( كرومات )، OsO4 ( رباعي أكسيد الأوزميوم )، وخاصة ClO-
4( بيركلورات ). لاحظ أن هذه الأنواع كلها أكاسيد .
في بعض الحالات، يمكن أن تعمل هذه الأكاسيد أيضًا كمستقبلات للإلكترون، كما هو موضح من خلال تحويل MnO-
4إلى MnO2-4
، أي برمنجنات إلى منجنات .
عوامل الأكسدة الشائعة
- الأكسجين ( O2 )
- الأوزون ( O3 )
- بيروكسيد الهيدروجين ( H2O2 ) وبيروكسيدات غير عضوية أخرى ، كاشف فينتون
- الفلور (F2 ) والكلور ( Cl2 ) والهالوجينات الأخرى
- حمض النيتريك (HNO3 ) ومركبات النترات مثل نترات البوتاسيوم (KNO3 ) ، المؤكسد في البارود الأسود
- كلورات البوتاسيوم ( KClO3 )
- حمض البيروكسيديز الكبريتيك (H 2 S 2 O 8 )
- حمض البيروكسي مونو كبريتيك ( H2SO5 )
- هيبوكلوريت ، كلوريت ، كلورات ، بيركلورات ، وغيرها من الأيونات الهالوجينية المماثلة
- فلوريدات الكلور والبروم واليود
- مركبات الكروم سداسية التكافؤ مثل أحماض الكروميك وثنائي الكروميك وثلاثي أكسيد الكروم ، وكلورو كرومات البيريدينيوم ( PCC)، ومركبات الكرومات/ثنائي الكرومات مثل ثنائي كرومات الصوديوم ( Na2Cr2O7 )
- مركبات البرمنجنات مثل برمنجنات البوتاسيوم ( KMnO4 )
- بيرورات الصوديوم ( [Na+
]
2· [ب
2ا
4(أوه)
4]2-
) - أكسيد النيتروز (N 2 O)، ثاني أكسيد النيتروجين / رباعي أكسيد ثنائي النيتروجين (NO 2 / N 2 O 4 )
- بيزموثات الصوديوم ( NaBiO3 )
- مركبات السيريوم (IV) مثل نترات الأمونيوم السيري وكبريتات السيري
- ثاني أكسيد الرصاص ( PbO2 )
تعريف المواد الخطرة
تعريف المواد الخطرة للعامل المؤكسد هو مادة يمكن أن تسبب أو تساهم في احتراق مواد أخرى. [4] وفقًا لهذا التعريف، فإن بعض المواد التي يصنفها الكيميائيون التحليليون كعوامل مؤكسدة لا يتم تصنيفها كعوامل مؤكسدة بمعنى المواد الخطرة. ومن الأمثلة على ذلك ثنائي كرومات البوتاسيوم ، الذي لا يجتاز اختبار المواد الخطرة للعامل المؤكسد.
تُعرِّف وزارة النقل الأمريكية العوامل المؤكسدة على وجه التحديد. وهناك تعريفان للعوامل المؤكسدة التي تحكمها لوائح وزارة النقل. وهما الفئة 5 ؛ القسم 5.1(أ)1 والفئة 5؛ القسم 5.1(أ)2. القسم 5.1 "يعني مادة قد تتسبب في احتراق مواد أخرى أو تعززه عن طريق إنتاج الأكسجين بشكل عام". وينطبق القسم 5.(أ)1 من قانون وزارة النقل على المؤكسدات الصلبة "إذا كان متوسط وقت احتراقها، عند اختبارها وفقًا لدليل الاختبارات والمعايير التابع للأمم المتحدة (IBR، راجع الفقرة 171.7 من هذا الفصل الفرعي)، أقل من أو يساوي وقت احتراق خليط برومات البوتاسيوم/السليلوز بنسبة 3:7". 5.1(أ)2 من قانون وزارة النقل ينطبق على المؤكسدات السائلة "إذا اشتعلت تلقائيًا عند اختبارها وفقًا لدليل الاختبارات والمعايير التابع للأمم المتحدة أو كان متوسط وقتها لارتفاع الضغط من 690 كيلو باسكال إلى 2070 كيلو باسكال أقل من وقت خليط 1:1 من حمض النيتريك (65 بالمائة) / السليلوز." [5]
العوامل المؤكسدة الشائعة ومنتجاتها
| عامل | منتجات) |
|---|---|
| O2 الأكسجين | متنوعة، بما في ذلك أكاسيد H 2 O و CO 2 |
| O3 الأوزون | متنوعة، بما في ذلك الكيتونات والألدهيدات وH2O ؛ انظر تحليل الأوزون |
| ف 2 الفلور | ف - |
| الكلور Cl2 | الكلوريد − |
| ب 2 البروم | بر − |
| 1 2 اليود | أنا − ، أنا- 3 |
| ClO - هيبوكلوريت | Cl − , H 2 O |
| ثاني أكسيد الكلور- 3 كلورات |
Cl − , H 2 O |
| حمض النيتريك HNO3 | NO أكسيد النيتريك NO 2 ثاني أكسيد النيتروجين |
| SO2 ثاني أكسيد الكبريت | الكبريت ( عملية كلاوس ، إنتاج اللازوردي ، عامل اختزال أكثر شيوعًا
) |
| كروم سداسي التكافؤ CrO3 ثلاثي أكسيد الكروم CrO 2-4 كرومات الكروم 2ا2- 7 ثنائي الكرومات |
الكروم 3+ ، H 2 O |
| أكسيد المنجنيز- 4 برمنجنات MnO22-4 المنغنيز |
Mn2 + (حمضي) أو MnO2 ( قاعدي) |
| خماسي فلوريد الأنتيمون SbF 5 | SbF 6 - هيكسافلوروأنتيمونات أو ثلاثي فلوريد الأنتيمون SbF 3 |
| PtF 6 سداسي فلوريد البلاتين | PtF 6 - سداسي فلورو بلاتينات |
| روو 4 رباعي أكسيد الروثينيوم OsO2 4 رباعي أكسيد الأوزميوم |
في التركيب العضوي على نطاق المختبر |
| H2O2 ، بيروكسيدات أخرى | متنوعة، بما في ذلك الأكاسيد و H2O |
| مركبات الثاليك Tl(III) | مركبات الثالوس Tl(I)، في التركيب العضوي على نطاق المختبر |
انظر أيضا
- الاحتراق – تفاعل كيميائي بين الوقود والأكسجين
- متقبل الإلكترونات – كيان كيميائي قادر على قبول الإلكترونات
- مانح الإلكترونات – كيان كيميائي قادر على التبرع بالإلكترونات لكيان آخر
- التخليق الكهربائي – تخليق المركبات الكيميائية في خلية كهروكيميائية
- الأكسدة العضوية – تفاعل الأكسدة والاختزال الذي يحدث مع المركبات العضوية
- تفاعل الأكسدة والاختزال العضوي – تفاعل الأكسدة والاختزال الذي يحدث مع المركبات العضوية
- العامل المختزل – نوع كيميائي يتبرع بإلكترون لنوع آخر في تفاعل الأكسدة والاختزال
- الإلكترون المذاب – إلكترون حر في محلول، غالبًا ما يكون عبارة عن أمونيا سائلة
مراجع
- ^ "المعادن". Bitesize . BBC. مؤرشف من الأصل في 3 نوفمبر 2022.
- ^ NG Connelly, WE Geiger (1996). "Chemical Redox Agents for Organometallic Chemistry". المراجعات الكيميائية . 96 (2): 877–910. doi :10.1021/cr940053x. PMID 11848774.
- ^ سميث، مايكل ب.؛ مارش، جيري (2007)، الكيمياء العضوية المتقدمة: التفاعلات، والآليات، والبنية (الطبعة السادسة)، نيويورك: وايلي-إنترسانس، رقم ISBN 978-0-471-72091-1
- ^ قانون المواد الخطرة الأسترالي، الطبعة السادسة
- ^ 49 CFR 172.127 المتطلبات العامة للشحنات والتغليف؛ الجزء الفرعي د
