En química, un agente oxidante (oxidante, oxidante) o agente oxidante (oxidante) es una sustancia que tiene la capacidad de oxidar otras sustancias, en otras palabras, aceptar sus electrones . Los agentes oxidantes comunes son el oxígeno , el peróxido de hidrógeno y los halógenos .
En cierto sentido, un agente oxidante es una especie química que sufre una reacción química en la que gana uno o más electrones. En ese sentido, es un componente en una reacción de oxidación-reducción (redox). En el segundo sentido, un agente oxidante es una especie química que transfiere átomos electronegativos, generalmente oxígeno, a un sustrato. Las reacciones de combustión , muchos explosivos y redox orgánicos implican reacciones de transferencia de átomos.
Aceptadores de electrones [ editar ]
Los aceptores de electrones participan en reacciones de transferencia de electrones . En este contexto, el agente oxidante se denomina aceptor de electrones y el agente reductor se denomina donador de electrones. Un agente oxidante clásico es el ion ferrocenio Fe (C
5H
5)+
2, que acepta un electrón para formar Fe (C 5 H 5 ) 2 . Uno de los aceptores más fuertes disponibles comercialmente es el " azul mágico ", el catión radical derivado de N (C 6 H 4 -4-Br) 3 . [2]
Se encuentran disponibles tabulaciones extensas para clasificar las propiedades de aceptación de electrones de varios reactivos (potenciales redox); consulte Potencial de electrodo estándar (página de datos) .
Reactivos de transferencia de átomos [ editar ]
En un uso más común, un agente oxidante transfiere átomos de oxígeno a un sustrato. En este contexto, el agente oxidante puede denominarse reactivo de oxigenación o agente de transferencia de átomos de oxígeno (OAT). [3] Los ejemplos incluyen MnO-
4( permanganato ), CrO2−
4( cromato ), OsO 4 ( tetróxido de osmio ) y especialmente ClO-
4( perclorato ). Tenga en cuenta que estas especies son todos óxidos .
En algunos casos, estos óxidos también pueden servir como aceptores de electrones, como lo ilustra la conversión de MnO-
4a MnO2−
4, manganato .
Agentes oxidantes comunes [ editar ]
- Oxígeno (O 2 )
- Ozono (O 3 )
- Peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) y otros peróxidos inorgánicos , reactivo de Fenton
- Flúor (F 2 ), cloro (Cl 2 ) y otros halógenos
- Ácido nítrico (HNO 3 ) y compuestos de nitrato
- Ácido sulfúrico (H 2 SO 4 )
- Ácido peroxidisulfúrico (H 2 S 2 O 8 )
- Ácido peroximonosulfúrico (H 2 SO 5 )
- Hipoclorito , clorito , clorato , perclorato y otros compuestos halógenos análogos como lejía doméstica (NaClO)
- Compuestos de cromo hexavalente , como ácidos crómico y dicromático y trióxido de cromo , clorocromato de piridinio (PCC) y compuestos de cromato / dicromato
- Compuestos de permanganato como el permanganato de potasio (KMnO 4 )
- Perborato de sodio
- Óxido nitroso (N 2 O), Dióxido de nitrógeno / Tetróxido de dinitrógeno (NO 2 / N 2 O 4 )
- Nitrato de potasio (KNO 3 ), el oxidante en polvo negro
- Bismutato de sodio (NaBiO 3 )
- Compuestos de cerio (IV) como nitrato de amonio cérico y sulfato cérico
- Dióxido de plomo (PbO 2 )
- Dicromato de sodio (Na 2 Cr 2 O 7 )
Definición de materiales peligrosos [ editar ]
La definición de mercancía peligrosa de un agente oxidante es una sustancia que puede causar o contribuir a la combustión de otro material. [4] Según esta definición, algunos materiales que están clasificados como agentes oxidantes por los químicos analíticos no se clasifican como agentes oxidantes en el sentido de materiales peligrosos. Un ejemplo es el dicromato de potasio , que no pasa la prueba de mercancías peligrosas de un agente oxidante.
El Departamento de Transporte de EE. UU. Define los agentes oxidantes específicamente. Hay dos definiciones de agentes oxidantes que se rigen por las regulaciones del DOT. Estos dos son Clase 5; División 5.1 (a) 1 y Clase 5; División 5.1 (a) 2. División 5.1 "significa un material que, generalmente al producir oxígeno, puede provocar o mejorar la combustión de otros materiales". La División 5. (a) 1 del código DOT se aplica a oxidantes sólidos "si, cuando se prueba de acuerdo con el Manual de Pruebas y Criterios de las Naciones Unidas (IBR, ver § 171.7 de este subcapítulo), su tiempo medio de combustión es menor o igual al tiempo de combustión de una mezcla de bromato de potasio / celulosa 3: 7 ". 5.1 (a) 2 del código DOT se aplica a oxidantes líquidos "si, cuando se prueba de acuerdo con el Manual de Pruebas y Criterios de las Naciones Unidas, se enciende espontáneamente o su tiempo medio para un aumento de presión de 690 kPa a 2070 kPa manométrico es menor que el tiempo de una mezcla 1: 1 de ácido nítrico (65 por ciento) / celulosa ". [5]
Agentes oxidantes comunes y sus productos [ editar ]
| Agente | Producto (s) |
|---|---|
| O 2 oxígeno | Varios, incluidos los óxidos H 2 O y CO 2 |
| O 3 ozono | Various, incluyendo cetonas, aldehídos y H 2 O; ver ozonólisis |
| F 2 flúor | F - |
| Cl 2 cloro | Cl - |
| Br 2 bromo | Br - |
| I 2 yodo | I - , me- 3 |
| ClO - hipoclorito | Cl - , H 2 O |
| ClO- 3 clorato | Cl - , H 2 O |
| Ácido nítrico HNO 3 | NO óxido nítrico NO 2 dióxido de nitrógeno |
| Dióxido de azufre SO 2 | S azufre ( proceso Claus , producción ultramarina , más comúnmente agente reductor) |
| Cromo hexavalente CrO 3 Trióxido de cromo CrO2− 4 cromato Cr 2O2- 7 dicromato | Cr 3+ , H 2 O |
| MnO- 4 permanganato MnO2− 4 manganato | Mn 2+ (ácido) o MnO 2 (básico) |
| RuO 4 tetróxido de rutenio OsO 4 tetroxido de osmio | en síntesis a escala de laboratorio orgánico |
| H 2 O 2 , otros peróxidos | Varios, incluidos óxidos y H 2 O |
| Tl (III) compuestos tálicos | Tl (I) compuestos tallosos, en síntesis orgánica a escala de laboratorio |
Ver también [ editar ]
- Combustión
- Teñir
- Aceptador de electrones
- Donante de electrones
- Electrosíntesis
- Electrón solvatado
- Oxidación orgánica
- Reacción redox orgánica
- Agente reductor
Referencias [ editar ]
 | Wikimedia Commons tiene medios relacionados con agentes oxidantes . |
- ^ http://bbc.co.uk/bitesize/guides/zx2bh39/revision/5
- ^ NG Connelly, WE Geiger (1996). "Agentes químicos redox para la química organometálica". Revisiones químicas . 96 (2): 877–910. doi : 10.1021 / cr940053x . PMID 11848774 .
- ^ Smith, Michael B .; March, Jerry (2007), Química orgánica avanzada: reacciones, mecanismos y estructura (6a ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 978-0-471-72091-1
- ^ Código australiano de mercancías peligrosas, sexta edición
- ^ 49 CFR 172.127 Requisitos generales para envíos y embalajes; Subparte D
