強(qiáng)氧化劑(四大最強(qiáng)氧化劑)
關(guān)于氧化劑中學(xué)化學(xué)里有介紹,氧化還原化學(xué)反應(yīng)中得到電子的物質(zhì)稱(chēng)為氧化劑,
這種得電子的性質(zhì)稱(chēng)為氧化性,氧化性的決定因素是該物質(zhì)中高價(jià)態(tài)元素的得電子傾向,另外氧化性還可能受PH值和分子穩(wěn)定性影響,在這里不一一贅述。根據(jù)物質(zhì)的得電子能力強(qiáng)弱,可將氧化劑分為強(qiáng)氧化劑、中等強(qiáng)度氧化劑與弱氧化劑,一般以氧氣和鐵離子為界,氧化性超過(guò)氧氣的物質(zhì)為強(qiáng)氧化劑,弱于鐵離子的為弱氧化劑,兩者之間的為中等強(qiáng)度氧化劑。
常見(jiàn)的氧化劑有①非金屬單質(zhì)如F2、O3、Cl2、O2、Br2、I2、S、P、Si等(其氧化性強(qiáng)弱與非金屬活動(dòng)性基本一致);②含有變價(jià)元素的高價(jià)化合物,如KMnO4、KClO3、濃 H2SO4 、HNO3、MnO2 、FeCl3等;③金屬陽(yáng)離子如:Fe3+、Cu2+,Ag+等。其中氟氣的氧化性最強(qiáng),是已知的最強(qiáng)的氧化劑之一,究其原因是因?yàn)榉且阎刂蟹墙饘傩宰顝?qiáng)的元素,這使得其沒(méi)有正氧化態(tài)。氟的基態(tài)原子價(jià)電子層結(jié)構(gòu)為2s2 2p5,且氟具有極小的原子半徑,因此具有強(qiáng)烈的得電子傾向。氟氣可以與除氮氧氦氖氬氪元素以外所有的單質(zhì)直接化合,且條件比氧容易的多,反應(yīng)也更加劇烈,氟氣和氫氣在冷暗處相遇即爆炸化合,常溫下木炭和鐵絲通入氟氣便會(huì)劇烈燃燒,甚至黃金在受熱后也會(huì)在氟氣中燃燒。
最近化學(xué)界發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)氧化劑,大于或者和氟氣相當(dāng)?shù)挠?二氟化氪,二氟化二氧,二氟化氧,六氟化氙, 四氧化氙,三氧化氙,六氟化鉑,三氟化氯,三氟化氯等,氧化性綜合排名:二氟化氪≥二氟化二氧>四氧化氙>三氧化氙≥六氟化氙>二氟化氧>四氟化氙≥六氟化鉑(六氟化銠)>氟氣≥三氟化氯>二氟化氙>高鐵酸(鹽)>臭氧>過(guò)硫酸(鹽),
下面介紹其中幾種較為典型的氧化劑:
二氟化氪:分子式KrF2,由氟和氪低溫混合放電得到。二氟化氪在常溫下不能存在,當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)零下30度就會(huì)開(kāi)始分解,已知的兩個(gè)反應(yīng):①二氟化氪將黃金氧化,黃金從零價(jià)升高到+5價(jià),這也是金的最高價(jià)。該反應(yīng)高于零度即可發(fā)生,溫度越高反應(yīng)越快,但同時(shí)有一部分二氟化氪分解,注意溫度不要超過(guò)25度,否則二氟化氪會(huì)迅速分解而不會(huì)和黃金反應(yīng)。②二氟化氪將惰性氣體氙氧化成 +6價(jià) ,該反應(yīng)零下30度即可發(fā)生。
二氟化二氧:分子式:O2F2,二氟化二氧分子結(jié)構(gòu)類(lèi)似過(guò)氧化氫,這種化合物極不穩(wěn)定,制成后便會(huì)緩慢分解。溫度升高到零下160度的時(shí)候,每天可以分解4%,溫度升高到零下95度的時(shí)候分解速度明顯加快,到溫度繼續(xù)升高到零下57的時(shí)候會(huì)迅速分解完,所以二氟化二氧參與反應(yīng),溫度應(yīng)控制在零下100度左右,不要高于零下95度。 O2F2的制取和KrF2類(lèi)似,但更為困難。二氧化二氟可以和所有的金屬,所有的非金屬(除氦,氖,氬外)發(fā)生劇烈反應(yīng),反應(yīng)在零下100度的極低溫度下進(jìn)行。有關(guān)O2F2的反應(yīng)比較多①和金屬單質(zhì):和黃金的反應(yīng),同二氟化氪把金氧化成+5價(jià),把鉑氧化成+6價(jià)的六氟化鉑,把銀氧化成+2價(jià)甚至+3價(jià);
②將稀有氣體氙氧化成 +6價(jià)
;③將氮?dú)庋趸扇ǚ荒芎偷M成+5價(jià)五氟化氮,氮原子太小周?chē)鸁o(wú)法容納五個(gè)氟原子);④將氯氣氧化成五氟化氯
(同氮一樣無(wú)法形成七氟化氯)。 二氟化二氧甚至能將一些氟化物氧化,將其中的氟離子氧化成氟單質(zhì)比如O2F2能將:三氟化硼,五氟化磷,五氟化砷,四氟化錫,五氟化銻,五氟化鉑等氟化物中的氟離子氧化,(氟化氫中的氟離子由于氫鍵的保護(hù)不能被O2F2氧化)
究竟二氟化氪和二氟化二氧誰(shuí)強(qiáng)誰(shuí)弱呢,參考電勢(shì)表:
1 KrF2(3.0273) 2 O2F2(3.0172)
3 H4XeO6(3.002) 4 PtF6(2.92)
5 F2(2.866) 6 O2+(2.865) 7 羥基自由基(2.85)
二氟化氪略高,但從上面資料可知實(shí)際氧化能力二氟化二氧比二氟化氪強(qiáng)。至于氟單質(zhì),肯定比這兩者弱了,氟和氙需要加熱或者強(qiáng)光照射才能反應(yīng),生成二氟化氙,氙為 +2價(jià),要想生成 +6價(jià),需要加壓,高溫,氟過(guò)量才行。氟和金,鉑的反應(yīng)也都需要高溫進(jìn)行。另外為什么不選很有名的六氟化鉑,因?yàn)榱K常溫下只能將氙氧化成 +1價(jià),而排在它前面幾種物質(zhì)的都有更強(qiáng)的表現(xiàn)。
當(dāng)然說(shuō)什么最強(qiáng)都是相對(duì)的,說(shuō)不定那會(huì)兒又研究出四氟化氪,甚至六氟化氪,八氟化氪。但是這些目前只是理論,化學(xué)家多次做實(shí)驗(yàn),也沒(méi)有制取四氟化氪,更不用說(shuō)六氟化氪八氟化氪,當(dāng)然如果有四氟化氪,六氟化氪,它們會(huì)更強(qiáng),如果能讓氟和氬化合,生成二氟化氬將比氟氪化合物強(qiáng)的多,只可惜可能性不大。
作者:baidianfeng365本文地址:http://m.lkxg.cn/bdf/5394.html發(fā)布于 2023-10-04
文章轉(zhuǎn)載或復(fù)制請(qǐng)以超鏈接形式并注明出處白癜風(fēng)知識(shí)網(wǎng)