לפני קביעת חומרי החמצון החזקים ביותר, ננסה להבהיר את הסוגיות התיאורטיות הקשורות לנושא זה.
הגדרה
בכימיה, חומר מחמצן פירושו אטומים ניטרליים או חלקיקים טעונים שבתהליך של אינטראקציה כימית מקבלים אלקטרונים מחלקיקים אחרים.
דוגמאות לחומרים מחמצנים
על מנת לקבוע את חומרי החמצון החזקים ביותר, יש לציין שמדד זה תלוי במידת החמצון. למשל, בפרמנגנט אשלגן במנגן זה +7, כלומר מקסימום.
תרכובת זו, הידועה יותר בשם אשלגן פרמנגנט, מציגה תכונות חמצון אופייניות. זהו פרמנגנט אשלגן שניתן להשתמש בו בכימיה אורגנית לביצוע תגובות איכותיות על קשר מרובה.
קביעת חומרי החמצון החזקים ביותר, בואו נתמקד בחומצה חנקתית. היא נקראת בצדק מלכת החומצות, משום שזוהי התרכובת הזו, אפילו בצורה מדוללת, שיכולה לקיים אינטראקציה עם מתכות הנמצאות בסדרה האלקטרוכימית של מתחי מתכת אחרי מימן.
בהתחשב בחומרי החמצון החזקים ביותר, אי אפשר לצאת בלעדיהםתרכובת כרום תשומת לב. מלחי כרום נחשבים לאחד המחמצנים הבהירים ביותר ומשמשים בניתוח איכותי.
קבוצות חמצון
הן מולקולות ניטרליות והן חלקיקים טעונים (יונים) יכולים להיחשב כמחמצנים. אם ננתח את האטומים של יסודות כימיים המציגים תכונות דומות, אז יש צורך שיכילו בין ארבעה לשבעה אלקטרונים ברמת האנרגיה החיצונית.
מובן שאלמנטים מסוג p הם שמפגינים מאפייני חמצון בהירים, ואלה כוללים לא מתכות טיפוסיות.
החומר המחמצן החזק ביותר הוא פלואור, חבר בתת-קבוצת ההלוגן.
בין חומרי החמצון החלשים, נוכל לשקול נציגים של הקבוצה הרביעית של הטבלה המחזורית. ישנה ירידה קבועה בתכונות החמצון בתתי הקבוצות העיקריות ברדיוס אטומי הולך וגדל.
בהתחשב בדפוס זה, ניתן לציין שעופרת מציגה תכונות חמצון מינימליות.
חומר החמצון החזק ביותר שאינו מתכת הוא פלואור, שאינו מסוגל לתרום אלקטרונים לאטומים אחרים.
אלמנטים כגון כרום, מנגן, תלוי בתווך שבו מתרחשת האינטראקציה הכימית, יכולים להפגין לא רק תכונות מחמצנות, אלא גם מפחיתות.
הם יכולים לשנות את מצב החמצון שלהם מערך נמוך יותר לערך גבוה יותר על ידי תרומת אלקטרונים לאטומים אחרים (יונים) לשם כך.
יונים מכל המתכות האצילות, אפילו במצב החמצון המינימלי, מציגים תכונות חמצון בהירות,נכנסים באופן פעיל לאינטראקציה כימית.
אם כבר מדברים על חומרי חמצון חזקים, יהיה זה לא נכון להתעלם מחמצן מולקולרי. מולקולה דיאטומית זו היא הנחשבת לאחד הסוגים הנגישים והנפוצים ביותר של חומרי חמצון, ולכן היא נמצאת בשימוש נרחב בסינתזה אורגנית. לדוגמה, בנוכחות חומר מחמצן בצורה של חמצן מולקולרי, ניתן להמיר אתנול לאתנול, הכרחי לסינתזה של חומצה אצטית לאחר מכן. חמצון יכול אפילו לייצר אלכוהול אורגני (מתנול) מגז טבעי.
מסקנה
תהליכי חימצון-הפחתת חשובים לא רק לביצוע כמה טרנספורמציות במעבדה כימית, אלא גם לייצור תעשייתי של מוצרים אורגניים ואי-אורגניים שונים. לכן כל כך חשוב לבחור את חומרי החמצון הנכונים על מנת להגביר את יעילות התגובה ולהגדיל את התפוקה של תוצר האינטראקציה.
