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Agente oxidante

El pictograma internacional para productos químicos oxidantes.
Etiqueta de mercancías peligrosas para agentes oxidantes.

Un agente oxidante (también conocido como oxidante , oxidante , receptor de electrones o aceptor de electrones ) es una sustancia en una reacción química redox que gana o " acepta "/"recibe" un electrón de un agente reductor (llamado reductor , reductor , o donante de electrones ). En otras palabras, un oxidante es cualquier sustancia que oxida a otra sustancia. El estado de oxidación , que describe el grado de pérdida de electrones , del oxidante disminuye mientras que el del reductor aumenta; esto se expresa diciendo que los oxidantes "sufren reducción" y "se reducen" mientras que los reductores "sufren oxidación" y "se oxidan". 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 de una reacción de oxidación-reducción (redox). En el segundo sentido, un agente oxidante es una especie química que transfiere átomos electronegativos, normalmente oxígeno, a un sustrato. La combustión , muchos explosivos y las reacciones redox orgánicas implican reacciones de transferencia de átomos.

Aceptadores de electrones

Ejemplo de una reacción de reducción-oxidación entre sodio y cloro, con el mnemotécnico OIL RIG [1]
El tetracianoquinodimetano es un aceptor de electrones orgánico.

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
5
h
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 del N(C 6 H 4 -4-Br) 3 . [2]

Se encuentran disponibles amplias tabulaciones 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

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 ). Observe que todas estas especies son óxidos .

En algunos casos, estos óxidos también pueden servir como aceptores de electrones, como lo ilustra la conversión de MnO
4
a MnO2-4
_
, es decir, permanganato a manganato .

Agentes oxidantes comunes

Definición de materiales peligrosos

La definición de mercancía peligrosa de agente oxidante es una sustancia que puede causar o contribuir a la combustión de otro material. [4] Según esta definición, algunos materiales que los químicos analíticos clasifican como agentes oxidantes 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 específicamente los agentes oxidantes. Hay dos definiciones de agentes oxidantes regidas 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 puede, generalmente al liberar oxígeno, causar o mejorar la combustión de otros materiales". La División 5.(a)1 del código DOT se aplica a los oxidantes sólidos "si, cuando se prueban 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 y celulosa de 3:7." 5.1(a)2 del código DOT se aplica a los oxidantes líquidos "si, cuando se prueba de acuerdo con el Manual de Pruebas y Criterios de las Naciones Unidas, se enciende espontáneamente o si su tiempo medio para un aumento de presión manométrica de 690 kPa a 2070 kPa es menor que el tiempo de una mezcla 1:1 de ácido nítrico (65 por ciento)/celulosa." [5]

Agentes oxidantes comunes y sus productos.

Ver también

Referencias

  1. ^ "Metales". Tamaño de bocado . BBC. Archivado desde el original el 3 de noviembre de 2022.
  2. ^ NG Connelly, WE Geiger (1996). "Agentes químicos redox para química organometálica". Reseñas químicas . 96 (2): 877–910. doi :10.1021/cr940053x. PMID  11848774.
  3. ^ 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
  4. ^ Código australiano de mercancías peligrosas, sexta edición
  5. ^ 49 CFR 172.127 Requisitos generales para envíos y embalajes; Subparte D