HAPETTAVA AINE: MIKÄ SE ON, VAHVIN, ESIMERKKEJÄ - KEMIA - 2026

Hapettava aine on kemiallinen aine, jolla on kyky vetää elektroneja toisen aineen (pelkistintä), joka lahjoittaa tai menettää niitä. Hapettimena tunnetaan myös se elementti tai yhdiste, joka siirtää elektronegatiiviset atomit toiseen aineeseen.

Kemiallisia reaktioita tutkiessaan on otettava huomioon kaikki mukana olevat aineet ja niissä tapahtuvat prosessit. Tärkeimpiä ovat hapetus-pelkistysreaktiot, joita kutsutaan myös redokseiksi, joihin sisältyy elektronien siirto tai siirto kahden tai useamman kemiallisen lajin välillä.

Kaksi ainetta ovat vuorovaikutuksessa näissä reaktioissa: pelkistin ja hapetin. Jotkut hapettimet, joita voidaan havaita useammin, ovat mm. Happi, vety, otsoni, kaliumnitraatti, natriumperboraatti, peroksidit, halogeenit ja permanganaattiyhdisteet.

Hapet pidetään yleisimmin hapettavista aineista. Esimerkki näistä orgaanisista reaktioista, joihin liittyy atomien siirto, erottuu palaminen, joka koostuu reaktiosta, joka muodostuu hapen ja jonkin muun hapettuvan materiaalin välillä.

Mitä hapettimet ovat?

Hapetuspuolireaktiossa hapetin vähenee, koska kun elektronia vastaan ​​otetaan pelkistimestä, hapettimen yhden atomin varauksen tai hapetuslukeman arvon lasku indusoituu.

Tämä selitetään seuraavalla yhtälöllä:

2Mg (s) + O ₂ (g) → 2MgO (s)

Voidaan nähdä, että magnesium (Mg) reagoi hapen (O2) kanssa ja että happi on hapettava aine, koska se poistaa elektronit magnesiumista - eli se vähenee - ja magnesiumista puolestaan ​​tulee tämän reaktion pelkistimessä.

Samoin voimakkaan hapettimen ja voimakkaan pelkistimen välinen reaktio voi olla erittäin vaarallinen, koska ne voivat toimia voimakkaasti, joten niitä on varastoitava erillisiin paikkoihin.

Mitkä tekijät määrittelevät hapettimen lujuuden?

Nämä lajit erotellaan niiden "lujuuden" perusteella. Toisin sanoen heikoimpia ovat ne, joiden kapasiteetti on pienempi vähentää elektroneja muista aineista.

Toisaalta voimakkaammilla on suurempi mahdollisuus tai kyky "käynnistää" nämä elektronit. Sen erottamiseksi pidetään seuraavia ominaisuuksia:

Atomiradio

Se tunnetaan puolena etäisyydestä, joka erottaa vierekkäisten tai "vierekkäisten" metallielementtien kahden atomin ytimen.

Atomisäteet määritetään yleensä voiman avulla, jolla pinnallisimmat elektronit vetoavat atomin ytimeen.

Siksi elementin atomisäde pienenee jaksollisessa taulukossa alhaalta ylös ja vasemmalta oikealle. Tämä tarkoittaa, että esimerkiksi litiumilla on huomattavasti suurempi atomisäde kuin fluorilla.

elektronegatiivisuus

Elektronegatiivisuus määritellään atomin kykyksi kaapata kemialliseen sidoon kuuluvia elektroneja itseään kohti. Elektronegatiivisuuden kasvaessa elementit osoittavat kasvavaa taipumusta houkutella elektroneja.

Yleisesti ottaen elektronegatiivisuus kasvaa jaksotaulukon vasemmalta oikealle ja vähenee, kun metalliominaisuus kasvaa, fluorin ollessa kaikkein sähköä negatiivisin elementti.

Elektroninen sukulaisuus

Sanotaan, että energian variaatio rekisteröidään, kun atomi vastaanottaa elektronin anionin muodostamiseksi; ts. se on aineen kyky vastaanottaa yksi tai useampi elektroni.

Kun elektroniaffiniteetti kasvaa, kemiallisen lajin hapettumiskyky kasvaa.

Ionisointienergia

Se on minimimäärä energiaa, joka tarvitaan elektronin repeämiseen atomista, tai toisin sanoen se on "voiman" mitta, jolla elektroni on sitoutunut atomiin.

Mitä suurempi tämän energian arvo on, sitä vaikeampaa on irrottaa elektronia. Siten ionisaatioenergia kasvaa vasemmalta oikealle ja pienenee jaksotaulukon ylhäältä alas. Tässä tapauksessa jalokaasuilla on suuret arvot ionisaatioenergioita.

Vahvimmat hapettimet

Kun otetaan huomioon nämä kemiallisten alkuaineiden parametrit, on mahdollista määrittää, mitkä ovat ominaisuudet, jotka parhaimmilla hapettimilla tulisi olla: korkea elektronegatiivisuus, pieni atomisäde ja korkea ionisaatioenergia.

Parhaiksi hapettaviksi aineiksi pidetään kaikkein elektronegatiivisimpien atomien alkuainemuotoja, ja on huomattava, että heikoin hapettava aine on metallinen natrium (Na +) ja vahvin on alkuainefluorimolekyyli (F2), joka pystyy hapettamaan suuren määrän aineita.

Esimerkkejä reaktioista hapettavien aineiden kanssa

Joissakin oksidireduktioreaktioissa on helpompi visualisoida elektronin siirto kuin toisissa. Joitakin edustavimpia esimerkkejä selitetään alla:

Esimerkki 1

Elohopeaoksidin hajoamisreaktio:

2HgO (s) → 2HG (l) + O ₂ (g)

Tässä reaktiossa elohopea (hapettava aine) erotetaan elektronien reseptorina hapesta (pelkistävä aine), joka hajoaa kuumennettaessa nestemäiseksi elohopeaksi ja kaasumaiseksi happeksi.

Esimerkki 2

Toinen reaktio, joka kuvaa hapettumista, on rikin palaminen hapen läsnä ollessa rikkidioksidin muodostamiseksi:

S (s) + O ₂ (g) → SO ₂ (g)

Täällä voidaan nähdä, että happimolekyyli hapetetaan (pelkistävä aine), kun taas alkuainerikki vähenee (hapettava aine).

Esimerkki 3

Lopuksi propaanin (jota käytetään kaasussa lämmitykseen ja ruoanlaittoon) palamisreaktio:

C ₃ H ₈ (g) + 5O ₂ (g) → 3CO ₂ (g) + 2H ₂ O (l)

Tässä kaavassa voidaan havaita hapen (hapettimen) vähentyminen.

Viitteet

1. Pelkistävä aine. Palautettu osoitteesta en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kemia, yhdeksäs painos (McGraw-Hill).
3. Malone, LJ, ja Dolter, T. (2008). Kemian peruskäsitteet. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve
4. Ebbing, D. ja Gammon, SD (2010). Yleinen kemia, parannettu painos. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve
5. Kotz, J., Treichel, P. ja Townsend, J. (2009). Kemia ja kemiallinen reaktiivisuus, parannettu painos. Palautettu osoitteesta books.google.co.ve