Oxidante

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Un agente oxidante es una sustancia que incluye átomos que se adhieren electrones a sí mismos durante una reacción química . En otras palabras, un agente oxidante es un aceptor de electrones .

Dependiendo de la tarea (oxidación en fase líquida o gaseosa , oxidación en la superficie), se pueden usar una variedad de sustancias como agente oxidante.

La oxidación electroquímica hace posible oxidar casi cualquier sustancia en el ánodo , en soluciones o fundidos . Por lo tanto, el agente oxidante inorgánico más fuerte , el flúor elemental , se obtiene por electrólisis de fundidos de fluoruro .

Oxidantes comunes y sus productos

oxidante	Medias reacciones	Producto	Potencial estándar, V
oxígeno O2 _	${\mathsf {O_{2}+4H^{+}+4{\overline {e))\rightarrow 2H_{2}O))$ ${\displaystyle {\mathsf {O_{2}+2H_{2}O+4{\overline {e))\rightarrow 4OH^{-))))$ ${{\mbox{O}}}_{{2}}^{{0}}+4{{\mbox{e}}}^{{-}}\rightarrow 2{{\mbox{O}}} ^{{2-}}$	Varios, incluidos óxidos, H 2 O y CO 2	+1.229 (en ambiente ácido) +0.401 (en ambiente alcalino)
O3 ozono _	$2{\mbox{O}}_{3}^{0}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow 2{\mbox{O}}_{2}^{0}$	Misceláneos, incluyendo cetonas y aldehídos	+2.07 (en ambiente ácido)
peróxidos	$2{\mbox{O}}^{-}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow 2{\mbox{O}}^{2-}$	Varios, incluidos los óxidos, oxidan los sulfuros a sulfatos
Hal 2 halógenos	${\mathsf {Hal_{2}^{0}+2{\overline {e}}\rightarrow 2Hal^{-}}}$	Hal- ; _ oxida metales, P, C, S, Si a haluros	F2 : +2.87 Cl 2 : +1,36 Br 2 : +1,04 I 2 : +0,536
ClO - hipocloritos	${\mathsf {ClO^{-}+2H^{+}+2{\overline {e))\rightarrow Cl^{-}+H_{2}O))$ ${\displaystyle {\mathsf {ClO^{-}+H_{2}O+2{\overline {e))\rightarrow Cl^{-}+2OH^{-))))$	Cl- _
ClO 3 - cloratos	${\mathsf {ClO_{3}^{-}+6H^{+}+6{\overline {e))\rightarrow Cl^{-}+3H_{2}O))$ ${\displaystyle {\mathsf {ClO_{3}^{-}+3H_{2}O+6{\overline {e))\rightarrow Cl^{-}+6OH^{-))))$	Cl- _
ácido nítrico HNO 3	con metales activos, diluidos ${\mbox{N}}^{5+}+8{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{N}}^{3-}$ con metales activos, concentrado ${\mbox{N}}^{5+}+3{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{N}}^{2+}$ con metales pesados, diluidos ${\mbox{N}}^{5+}+3{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{N}}^{2+}$ con metales pesados, concentrado ${\mbox{N}}^{5+}+{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{N}}^{4+}$	NH 3 , NH 4 + NO NO Nº 2
H2SO4 , conc . _ ácido sulfurico	con no metales y metales pesados ${\mbox{S}}^{6+}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{S}}^{4+}$ con metales activos ${\mbox{S}}^{6+}+6{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{S}}^{0}\downarrow$ ${\mbox{S}}^{6+}+8{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{S}}^{2-}$	SO2 ; _ oxida los metales a sulfatos con la liberación de dióxido de azufre o azufre S H 2 S
Cromo hexavalente	${\mbox{Cr}}^{6+}+6{\mbox{e}}^{-}\rightarrow 2{\mbox{Cr}}^{3+}$	Cr3 +	+1.33
MnO 2 óxido de manganeso (IV)	${{\mbox{Mn}}}^{{4+}}+2{{\mbox{e}}}^{{-}}\rightarrow {{\mbox{Mn}}}^{{2+} }$	Mn2 +	+1.23
MnO 4 - permanganatos	ambiente ácido ${{\mbox{Mn}}}^{{7+}}+5{{\mbox{e}}}^{{-}}\rightarrow {{\mbox{Mn}}}^{{2+} }$ entorno neutro ${\mbox{Mn}}^{7+}+3{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{Mn}}^{4+}$ ambiente altamente alcalino ${\mathsf{MnO4^{-}...}}$	Mn2 + MnO2 _ MnO4 2 _	+1.51 +1.695 +0.564
Cationes metálicos y H +	${\mbox{Me}}^{2+}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{Me}}^{0}\downarrow$ $2{\mbox{H}}^{+}+2{\mbox{e}}^{-}\rightarrow {\mbox{H}}_{2}^{0}\uparrow$	yo 0 H2 _	Ver Serie de actividad electroquímica de metales

Dependencia del grado de oxidación de la concentración del agente oxidante

Cuanto más activo es el metal que reacciona con el ácido, y más diluida su solución, más completa es la reducción. Como ejemplo, la reacción del ácido nítrico con zinc:

Zn + 4HNO 3 (conc.) \u003d Zn (NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
3Zn + 8HNO3 (40%) = 3Zn(NO3 ) 2 + 2NO + 4H2O
4Zn + 10HNO3 ( 20 %) = 4Zn(NO3 ) 2 + N2O + 5H2O
5Zn + 12HNO3 ( 6 %) = 5Zn(NO3 ) 2 + N2 + 6H2O
4Zn + 10HNO3 ( 0,5 %) = 4Zn( NO3 ) 2 + NH4NO3 + 3H2O

Oxidantes fuertes

" Aqua regia " -una mezcla de un volumen de ácido nítrico y tres volúmenes de ácido clorhídrico- tiene fuertes propiedades oxidantes .

HNO 3 + 3HCl ↔ NOCl + 2Cl + 2H 2 O

El cloruro de nitrosilo formado en él se descompone en cloro atómico y monóxido de nitrógeno:

NOCl=NO + Cl

El vodka real es un fuerte agente oxidante debido al cloro atómico que se forma en solución. El vodka real oxida incluso los metales nobles : oro y platino .

El ácido selénico es uno de los pocos ácidos inorgánicos capaces de oxidar el oro en forma concentrada. Un agente oxidante más fuerte, incluso en una solución moderadamente diluida, que el ácido sulfúrico. Capaz de oxidar ácido clorhídrico según la ecuación:

{\mathsf {H_{2}SeO_{4}+2HCl\rightarrow H_{2}SeO_{3}+Cl_{2}+H_{2}O))

En este caso, los productos de reacción son ácido selénico, cloro libre y agua. Al mismo tiempo, el ácido sulfúrico concentrado no es capaz de oxidar el HCl.

Otro agente oxidante fuerte es el permanganato de potasio . Es capaz de oxidar sustancias orgánicas e incluso romper cadenas de carbono:

C 6 H 5 -CH 2 -CH 3 + [O] → C 6 H 5 COOH + ... C 6 H 6 + [O] → HOOC-(CH 2 ) 4 -COOH

La fuerza de un agente oxidante cuando reacciona en una solución acuosa diluida se puede expresar mediante el potencial de electrodo estándar : cuanto mayor sea el potencial, más fuerte será el agente oxidante.

Los agentes oxidantes fuertes también incluyen óxido de cobre (III) , ozonuro de cesio, superóxido de cesio , todos los óxidos de xenón y fluoruros .

Oxidantes muy fuertes

Convencionalmente, los "agentes oxidantes muy fuertes" incluyen sustancias que exceden al flúor molecular en actividad oxidante . Estos, por ejemplo, incluyen: hexafluoruro de platino , dioxidifluoruro , difluoruro de criptón , fluoruro de plata (II) , forma catiónica Ag 2+ , hexafluoronickelate de potasio (IV) . Las sustancias enumeradas, por ejemplo, son capaces de oxidar el gas inerte xenón a temperatura ambiente , lo que el flúor no puede hacer (se requiere presión y calentamiento), y más aún ninguno de los oxidantes que contienen oxígeno.

Véase también

Reacciones redox