酸化還元反応中、酸化剤は、酸化として知られている他の反応物から電子を除去する反応物です。通常、酸化剤はこれらの電子をそれ自体で吸収し、酸化剤の還元と電子の獲得をもたらします。その結果、酸化物質は電子受容体として働く。酸化剤について考えるもう 1 つの方法は、電気陰性原子 (特に酸素) を基質に移動できる種であるというものです。
酸化剤は、酸化剤または酸化剤とも呼ばれます。
酸化物質には、過酸化水素、オゾン、酸素、硝酸カリウム、硝酸などがあります。ハロゲンはすべて酸化剤です (例:塩素、臭素、フッ素)。
化学プロセス中に、酸化剤は電子を獲得して還元されますが、還元剤は同じ反応中に電子を失い酸化されます。
酸化剤は燃焼に寄与する可能性があるため、潜在的に危険な物質として分類される場合があります。酸化剤に関して言えば、ハザード シンボルは上に炎が描かれた円です。
酸化剤の酸化力に影響する要因
酸化剤は通常、最も極端な酸化状態で見られ、その結果、酸素にさらされると、電子を獲得して還元される可能性が非常に高くなります。酸化剤は、イオン、原子、および分子に含まれる電子に対して強い親和性を持つことが一般的に認められています。酸化力は、電子親和力の強さに正比例して増加します。
フッ素元素は、利用可能な最も強力な元素酸化剤であるとしばしば考えられています。これは、フッ素が現代の周期表で最も電気陰性度の高い元素であり、その結果、フッ素が表のすべての元素の中で電子に対して最大の引力を持つという事実による可能性があります。二原子フッ素の酸化力により、アスベストや石英などの金属 (および水のような分子) が十分に高い濃度でさらされると、爆発して炎上する可能性があります。
他の種類の元素酸化剤には、二原子酸素 (O2)、二原子塩素 (Cl2)、およびオゾン (O3) などがあります。このグループの酸化剤には、2 番目と 3 番目に電気陰性度の高い元素 (それぞれ酸素と塩素) の元素形態が含まれているため、優れた電子受容体になります。
酸化還元プロセスでは、半反応の標準電極電位が化学物質の酸化力に関する情報を提供します。
酸化剤の例
ハロゲン
ハロゲンは、ハロゲンと総称される周期表の 17 の要素のセットです。一部の人によると、それらは電子を獲得する重要な能力を持っています。これは、それらの電気陰性度が同じグループの他の元素の電気陰性度よりも高いという事実によって説明できます。本質的に、これは、比較的容易にそれぞれの原子核に電子を引き付ける能力があることを意味します。ヨウ素、臭素、塩素、およびフッ素は、効果的な酸化剤であるハロゲンのほんの一部です。前述のように、フッ素は電気陰性度が最も高いため、最も強力な元素酸化剤であると考えられています。
酸素
酸素は原子番号 8 の元素で、周期表では記号「O」で表されます。酸化性に優れた非金属で、周期表のカルコゲン族に属し、酸化性に優れた反応性の高い非金属です。酸素の強い酸化力により、金属は大気中の酸素と反応し、結果として金属酸化物が形成されます。酸素の存在は、ほとんどの燃焼プロセスで確認されています。
過酸化水素
過酸化水素 (H2O2) は、分子式 H2O2 を持つ化合物です。人間の目には、水よりも粘度の高い無色の液体に見えます。過酸化水素は、酸素-酸素単結合と酸素原子に結合した過酸化物官能基からなる最も基本的な化学物質です。弱酸化剤、消毒剤、漂白剤などとして使用できます。
日常生活だけでなく産業環境でも日常的に利用されている酸化剤は他にも数多くあります。家庭用漂白剤 (NaClO3)、硝酸カリウム (KNO3)、および硫酸はすべて酸化剤 (H2SO4) の例です。
酸化剤の用途
酸化剤のさまざまな商業的および産業的用途が見られます。これらの用途のいくつかは、次のセクションにリストされています。
生地は漂白されています。
浄水はプロセスです。
燃料の燃焼には酸化剤の適用が必要です。
バッテリーはエネルギー貯蔵に使用されます。
ゴムは加硫されています (ゴムの強度と弾力性を高めます)。
代謝や光合成などの多くの生物学的機能は、適切に機能するために酸化剤に依存しています。
結論
反応前後の原子の酸化数から酸化剤を特定することができ、この情報はプロセス前後の原子の酸化数から得ることができます。反応の生成物側に向かって移動するにつれて、酸化数が増加するのは、材料による電子の損失です。物質は電子を受け取って還元され、式の生成側に向かって移動するにつれて分子の酸化数が減少しました。電子を獲得するため、反応で還元される物質は酸化剤と呼ばれます。電子を失ったため、プロセスで酸化された物質は還元剤として知られています。
