Определение окисляющего агента
Окислитель – это химическое вещество, которое вызывает другое химическое вещество. вид потерять электроны. Окисление означает потерю электронов, потерю атома водорода или добавление атома кислорода. Окислитель обладает способностью принимать или переносить эти электроны.
Обзор окислителя
Окислитель можно сравнить с восстановителем или химическим веществом, вызывающим другое молекула получить электроны. Агент, способный окислять другой вид, заставляет его терять электроны. Альтернативно, окислителем может быть добавление кислорода к химическому виду. Кислород оттягивает электроны от других частей молекулы, эффективно окисляя всю молекулу. В других случаях, как мы увидим в примерах, окислитель отделен от восстановителя, но позволяет переносу электронов завершить реакцию восстановления-окисления или окислительно-восстановительную реакцию для краткости.
Окислительно-восстановительные реакции всегда состоят из двух полуреакций, независимо от того, происходят ли они вместе. Реакция восстановления происходит, когда химическое вещество приобретает электроны. Эти электроны должны прийти откуда-то и потеряться из другого химического вида в предыдущем процессе. Этот процесс известен как окисление. Окислитель или окислитель отвечает за удаление этих электронов. Агент может быть непосредственно вовлечен в реакцию или может быть катализатором, который просто приводит к удалению электронов из вещества.
Список окислителей
Окисляющим агентом может быть любая химическая разновидность, которая склонна принимать электроны. Поэтому такие вещества, как кислоты, обычно являются окислителями из-за их склонности поглощать больше электронов. Ниже приведены несколько распространенных окислителей:
- кислород
- Фтор
- хлор
- Азотная кислота
- Пероксид водорода
- И МНОГОЕ БОЛЬШЕ …
Примеры окисляющих агентов
Формирование соли в лаборатории
Поваренная соль – это чрезвычайно простая комбинация двух элементов: натрия и хлора. В то время как большая часть соли, произведенной в промышленных масштабах, производится путем извлечения предварительно приготовленной соли из природы, она может быть сделано в лаборатории, При объединении твердого металлического натрия в атмосфере газообразного хлора натрий окисляется. Эта реакция окисления сочетается с реакцией восстановления хлора. Другими словами, натрий теряет электрон, превращаясь в катион натрия (положительный ион). Хлор получает электрон, становясь отрицательным анионом. Вместе эти два иона образуют ионное соединение хлорида натрия или поваренной соли. Интересно, что хотя поваренная соль в основном безвредна, газообразный хлор является чрезвычайно токсичным соединением.
Частично причина, по которой газообразный хлор настолько смертоносен, заключается в том, что он является чрезвычайно мощным окислителем. Хлор обладает высокой реакционной способностью и, как правило, пытается отвести электроны. Хотя окисление может превратить металл в соль, оно может также опасно реагировать на многочисленные химические реакции организма, откачивая столь необходимые электроны и вызывая хаос. К счастью, окислители работают только в одном направлении. Вам не нужно беспокоиться о том, что вас отравят поваренной солью.
Фруктовая батарея
Другой интересный окислитель представлен в виде классической демонстрации в классе. Фруктовая батарея, также известная как лимонная или картофельная батарея является формой электрического тока, вызванного окислительно-восстановительными реакциями. Два зонда размещены по обе стороны от лимона или другого фрукта или овоща. Один зонд, изготовленный из цинка, соединен через осветительный прибор с другим зондом из меди.
Цинковый зонд в присутствии кислотности плода начинает растворяться в плодах. Это происходит благодаря окислению кислот в плодах. Кислота действует как катализатор, который позволяет некоторым атомам цинка терять свои связи с другим цинком, оставляя позади электроны, которые удерживают их в матрице. Электроны, которые сейчас накапливаются в цинковом зонде, стараются равномерно распределиться вдоль зонда. Между тем, на медном зонде медь действует как катализатор в восстановлении ионов водорода в газообразный водород. Медь откладывает избыточные электроны на ионы водорода, которые затем могут образовывать ковалентные связи друг с другом. Это создает маленькие пузырьки вокруг медного зонда.
Таким образом, на одной стороне фруктовой батареи существует потребность в электронах, а на другой – избыток электронов. Медный провод, соединяющий два датчика через свет, действует как проводник, обеспечивая легкий путь для прохождения электронов. Когда электроны текут от цинка к меди, они могут высвобождать часть своей энергии в лампочку и создавать свет. Описанные выше концепции можно увидеть на изображении ниже, которое представляет собой диаграмму любой простой батареи. Фруктовая батарея, хотя некоторые ошибочно утверждают, что она питается живыми фруктами, функционирует как все батареи.
Окислительного фосфорилирования
Одним из наиболее важных биохимических процессов для всех живых животных является окислительного фосфорилирования , или передача электронов от питательных веществ к молекулам, которые обеспечивают энергию для клеток. Как правило, полный распад пищи представляет собой серию окислительно-восстановительных реакций, которые имеют много различных окислителей и получателей электронов. Окислительное фосфорилирование является последней стадией процесса и происходит в митохондрии всех растений и животных.
Во время окислительного фосфорилирования, ряд белков, встроенных в митохондриальную мембрану, катализирует реакции окисления и направляет электроны к другим белкам. Эти белки катализируют реакции восстановления АТФ и других энергоносителей. Эта сложная серия окислительно-восстановительных реакций использует много белков, но работает почти так же, как батарея. Однако вместо того, чтобы выделять энергию в форме света, энергия в основном задерживается при образовании новых связей. Часть энергии выделяется в виде тепла, поэтому митохондрии значительно более горячие, чем остальная часть клетки.