عامل مؤكسد: ما هو ، أقوى ، أمثلة
العامل المؤكسد هو مادة كيميائية لديها القدرة على طرح الإلكترونات من مادة أخرى (عامل اختزال) تتبرع بها أو تفقدها. يُعرف أيضًا كعامل مؤكسد هو ذلك العنصر أو المركب الذي ينقل الذرات الإلكترونية إلى مادة أخرى.
عند دراسة التفاعلات الكيميائية ، يجب مراعاة جميع المواد التي تتدخل والعمليات التي تحدث فيها. من بين أهمها تفاعلات الحد من الأكسدة ، وتسمى أيضًا الأكسدة ، والتي تنطوي على نقل أو نقل الإلكترونات بين نوعين كيميائيين أو أكثر.
تتفاعل مادتان في هذه التفاعلات: عامل الاختزال وعامل التأكسد. بعض العوامل المؤكسدة التي يمكن ملاحظتها على نحو أكثر تواترا هي الأكسجين والهيدروجين والأوزون ونترات البوتاسيوم وبورات الصوديوم والبيروكسيدات والهالوجين ومركبات برمنجنات ، وغيرها.
يعتبر الأكسجين أكثر العوامل المؤكسدة شيوعًا. مثال على هذه التفاعلات العضوية التي تنطوي على نقل الذرات هو الاحتراق ، والذي يتكون من تفاعل ينتج بين الأكسجين وبعض المواد الأخرى المؤكسدة.
ما هي العوامل المؤكسدة؟
في نصف تفاعل الأكسدة ، يتم تقليل عامل المؤكسد لأنه عند استلام الإلكترونات من عامل الاختزال ، يتم تقليل قيمة الشحنة أو رقم الأكسدة لأحد ذرات عامل التأكسد.
يمكن تفسير ذلك بالمعادلة التالية:
2Mg (s) + O 2 (g) → 2MgO (s)
يمكن ملاحظة أن المغنيسيوم (Mg) يتفاعل مع الأكسجين (O2) ، وأن الأكسجين هو العامل المؤكسد لأنه يطرح الإلكترونات من المغنيسيوم - أي أنه يتناقص - ويصبح المغنسيوم بدوره ، في وكيل الحد من هذا التفاعل.
وبالمثل ، فإن التفاعل بين عامل مؤكسد قوي وعامل اختزال قوي يمكن أن يكون خطيرًا للغاية لأنه يمكن أن يتفاعل بعنف ، لذلك يجب تخزينه في أماكن منفصلة.
ما هي العوامل التي تحدد قوة العامل المؤكسد؟
تتميز هذه الأنواع حسب "قوتها". أي أن الأضعف هم أولئك الذين لديهم قدرة أقل على طرح الإلكترونات من مواد أخرى.
في المقابل ، فإن الأقوى لديه سهولة أو قدرة أكبر على "انتزاع" هذه الإلكترونات. لتفريقها ، تعتبر الخصائص التالية:
الراديو الذري
ومن المعروف أن نصف المسافة التي تفصل بين نواة ذرتين من العناصر المعدنية المجاورة أو "المجاورة".
عادة ما يتم تحديد نصف القطر الذري بواسطة القوة التي تنجذب بها معظم الإلكترونات السطحية إلى نواة الذرة.
لذلك ، يتناقص نصف القطر الذري لعنصر ما في الجدول الدوري من أسفل إلى أعلى ومن اليسار إلى اليمين. هذا يعني أن الليثيوم ، على سبيل المثال ، لديه نصف قطر ذري أكبر بكثير من الفلور.
الكهربية
تُعرَّف النبضة الإلكترونية بأنها قدرة الذرة على التقاط الإلكترونات التي تنتمي إلى رابطة كيميائية. مع زيادة سلبية الكهربية ، تمثل العناصر ميلًا متزايدًا لجذب الإلكترونات.
بشكل عام ، تزيد الكهربية من اليسار إلى اليمين في الجدول الدوري وتنخفض بينما تنمو الشخصية المعدنية ، مع كون الفلور هو العنصر الأكثر كهربيًا.
تقارب الإلكترونية
يقال إنه تباين الطاقة التي يتم تسجيلها عندما تستقبل الذرة إلكترونًا لتوليد أنيون ؛ أي قدرة المادة على استقبال إلكترون واحد أو أكثر.
مع زيادة التقارب الإلكتروني ، تزداد القدرة التأكسدية للأنواع الكيميائية.
طاقة التأين
إنه الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لنزع الإلكترون من الذرة ، أو بعبارة أخرى ، إنه مقياس "القوة" التي يرتبط بها الإلكترون بالذرة.
كلما زادت قيمة هذه الطاقة ، أصبحت صعوبة انفصال الإلكترون أكثر صعوبة. وبالتالي ، فإن طاقة التأين تتوسع من اليسار إلى اليمين ويتم تقليلها من أعلى إلى أسفل في الجدول الدوري. في هذه الحالة ، تحتوي الغازات النبيلة على قيم كبيرة من طاقات التأين.
أقوى العوامل المؤكسدة
مع الأخذ في الاعتبار هذه المعلمات للعناصر الكيميائية ، من الممكن تحديد الخصائص التي يجب أن تمتلكها أفضل العوامل المؤكسدة: عالية الكهربية ، نصف قطر ذري منخفض وطاقة تأين عالية.
ومع ذلك ، يُعتقد أن أفضل العوامل المؤكسدة هي الأشكال الأولية للذرات الأكثر كهربيًا ، ويلاحظ أن أضعف عامل مؤكسد هو الصوديوم المعدني (Na +) والأقوى هو جزيء الفلور الأولي (F2) ، وهو قادر على أكسدة كمية كبيرة من المواد.
أمثلة على التفاعلات مع العوامل المؤكسدة
في بعض تفاعلات تقليل الأكسيد ، يكون تصور نقل الإلكترونات أسهل من التفاعلات الأخرى. سنشرح أدناه بعض الأمثلة الأكثر تمثيلا:
مثال 1
تفاعل التحلل من أكسيد الزئبق:
2HgO (s) → 2Hg (l) + O 2 (g)
في هذا التفاعل ، يتميز الزئبق (عامل مؤكسد) بأنه مستقبل الإلكترون للأكسجين (عامل الاختزال) ، ويتحلل إلى الزئبق السائل والأكسجين الغازي عند تسخينه.
مثال 2
هناك تفاعل آخر يجسد الأكسدة وهو تفاعل حرق الكبريت في وجود الأكسجين لتكوين ثاني أكسيد الكبريت:
S (s) + O 2 (g) → SO 2 (g)
هنا يمكن ملاحظة أن جزيء الأكسجين مؤكسد (عامل اختزال) ، في حين يتم تقليل الكبريت الأولي (عامل مؤكسد).
مثال 3
أخيرًا ، تفاعل الاحتراق للبروبان (المستخدم في الغاز للتدفئة والطبخ):
C 3 H 8 (g) + 5O 2 (g) → 3CO 2 (g) + 2H 2 O (l)
في هذه الصيغة ، يمكنك ملاحظة الحد من الأكسجين (عامل مؤكسد).
