氧化剂概述英文名:strongoxidant具有强烈氧化性的物质在标准电位顺序中的位置越靠后,标准电位值越正,在化学反应中越易获得电子,则这类物质(如分子、原子或离子)就是越强的氧化剂如三价钻盐、过硫酸盐、过氧化物、重铭酸钾、高钮酸钾、氧酸盐、浓硫酸等,都是强氧化剂常见的氧化剂是在化学反应中易得电子被还原的物质1)典型的非金属单质如F?、O?、Cl?、Br?、I?、S等(其氧化性强弱与非金属活动性基本一致)2)含有变价元素的高价化合物,如KMnO4KClO?H2SO?HNO?MnO%轧(3)金属阳离子如:Fe?+、Cu?+、(H+)(在金属与酸、盐溶液的置换反应,如反应Fe+CuSO?=FeSO?+CU,实质上是Cu?+离子氧化Fe原子,Cu?M乍氧化剂,Fe是还原剂)常见氧化剂:1 .氟气氟气(F?)是淡黄色的气体,强氧化性,有特殊难闻的臭味,剧毒—188C以下,凝成黄色的液体在-223c变成黄色结晶体在常温下,氟几乎能和所有的元素化合:大多数金属都会被氟腐蚀,碱金属在氟气中会燃烧,甚至连黄金在受热后,也能在氟气中燃烧许多非金属,如硅、磷、硫等同样也会在氟气中燃烧2 .臭氧臭氧(分子式O?)是氧的同素异形体,有强氧化性。
在常温下,它是一种有特殊臭味的蓝色气体臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球气态臭氧厚层带蓝色,有特殊臭味,浓度高时与氯气气味相像;液态臭氧深蓝色,固态臭氧紫黑色3 .氯气氯单质为黄绿色气体,有窒息性臭味;熔点-100.98°C,沸点-34.6°C,气体密度3.214克/升,20°C时1体积水可溶解2.15体积氯气氯相当活泼,湿的氯气比干的还活泼,具有强氧化性除了氟、氧、氮、碳和惰性气体外,氯能与所有元素直接化合生成氯化物;氯还能与许多化合物反应,例如与许多有机化合物进行取代反应或加成反应4 .硝酸硝酸(nitricacid)分子式HNO?是一种有强氧化性、强腐蚀性的无机酸,酸酊为五氧化二氮硝酸的酸性较硫酸和盐酸小(PKa=-1.3),易溶于水,在水中完全电离,常温下其稀溶液无色透明,浓溶液显棕色硝酸不稳定,易见光分解,应在棕色瓶中于阴暗处避光保存,严禁与还原剂接触硝酸在工业上主要以氨氧化法生产,用以制造化肥、炸药、硝酸盐等,在有机化学中,浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂5 .浓硫酸浓硫酸是指浓度(这里的浓度是指硫酸溶液里硫酸的质量百分比)大于或等于70%的硫酸溶液。
浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸或普通浓硫酸最大的区别之一常用的浓硫酸中H?SO?勺质量分数为98.3%,其密度为1.84g•cm-3,其物质的量浓度为18.4mol•L-1硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶6 .高丁酸钾高钮酸钾亦名“灰钮氧”、“PP粉”,是一种常见的强氧化剂,常温下为紫黑色片状晶体,易见光或受热分解:2KMnO?=K?MnO?+MnO?+O?故需避光存于阴凉处,严禁与易燃物及金属粉末同放高钮酸钾以二氧化钮为原料制取,有广泛的应用,在工业上用作消毒剂、漂白剂等,在实验室,高钮酸钾因其强氧化性和溶液颜色鲜艳而被用于物质的鉴定,酸性高钮酸钾溶液是氧化还原滴定的重要试剂7 .重铭酸钾重铭酸钾呈橙红色板状结晶,有强氧化性,与可燃物接触可能着火比重2.676c熔点398C本品为用途极广的铭化合物,用于铭酸混合液和重铭酸滴定等实验室应用,工业上的铭酸盐、重铭酸盐制造、有机合成,电镀、防腐剂、颜料、媒染剂,照相、印刷、电池、安全火柴、化学研磨剂等六价铭毒性大于三价铭铭还是一种致敏源,六价铭有刺激性和腐蚀性,是一种致癌物8 .次氯酸钠白色粉末,有潮解性。
在空气中不稳定,受热后分解工业品则是浅黄色透明液体俗称漂白水,是不稳定化合物能逐渐释放出氧气碱性次氯酸钠溶液比较稳定,俗称安替福明能溶于冷水,受热到35c以上或遇酸则分解,有氧化性作为氧化剂使用时主要在强碱介质使用9 .双氧水水溶液为无色透明液体,有微弱的特殊气味纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体存在于空气和水中,光照、闪电和微生物均可产生过氧化氢化学性质极不稳定,是一种强氧化剂,具有较强的漂白和防腐功能,可以掩盖食品本身的腐败变质10 .其它强氧化剂其他较常见的强氧化剂还有二氧化铅、钿酸钠、高碘酸、三氟化钻、高铁酸钠等、但较前面列举的强氧化剂应用得少一些还原剂常见的还原剂是在化学反应中易失电子被氧化的物质(1)典型的金属单质如:K、Ca、Na、Mg等(其还原性强弱与金属活动性基本(2)某些非金属单质及其化合物如:H?、GCQ(3)有变价元素的最低价态化合物如:H?S、HI、HBr、HCl(4)非金属阴离子如:S?-、I-、Br-、Cl-活泼的金属单质,如Na,Al,Zn,Fe等.某些非金属单质,如H?,C,Si等.元素(如C,S等)处于低化合价时的氧化物,如CO,SO等.元素(如Cl,S等)处于低化合价时的酸,如HCl,H?S等.元素(如Fe,S等)处于低化合价时的盐,如Na?SO?,FeSO?^。
常见的还原剂还有:氢气(H?)、一氧化碳(CO)、铁屑(Fe)、锌粉(Zn)等氧化剂强弱的标准弱氧化剂以Fe3+离子为界限标准电极电势数值小于0.77的(E<0.77V)硫S(0.142);正四价锡离子Sn4+(0.151);正三价铺离子Sb3+(0.152);稀硫酸H2SO4(0.17);正二价铜离子Cu2+(0.341);正四价硫离子S4+(0.45);止一价铜离子(亚铜离子)Cu1(0.52);碘I2(0.536)较强氧化剂从Fe3+离子开始到O2氧气的电极电势数值(+0.77V+1.83V)正三价钻离子Co3+(1.83);正一价银离子Ag2+(1.98);过二硫酸H2s208(2.01);臭氧03(2.076);氤酸H2XeO4(2.11);高铁酸H2FeO4(2.2);氟化氧OF2(2.244);二氟化氤XeF2(2.33);氧原子O(2.694);OH-自由基(2.85);氟气F2(2.866);高氤酸H4XeO6(3.0)。