强氧化剂(四种最强氧化剂)
至于氧化剂,中学化学中介绍,在氧化还原化学反应中得到电子的物质称为氧化剂 。
这种获得电子的特性叫做氧化性 。氧化性的决定性因素是物质中高价元素的电子获得倾向 。此外,氧化性还可能受到PH值和分子稳定性的影响,这里不再赘述 。根据物质的电子获得能力,氧化剂可分为强氧化剂、中强氧化剂和弱氧化剂 。一般以氧离子和铁离子为界 。氧化超过氧的物质为强氧化剂,氧化弱于铁离子的物质为弱氧化剂,中等强度氧化剂介于两者之间 。
【四大最强氧化剂 强氧化剂】
常见的氧化剂有①非金属单质,如F2、O3、Cl2、O2、Br2、I2、S、P、Si等 。(它们的氧化强度与非金属的活性基本一致);(2)含有变价元素的高价化合物,如高锰酸钾、氯化钾、浓H2SO4、硝酸、二氧化锰、三氯化铁等 。③金属阳离子,如Fe3+、Cu2+、Ag+等 。其中,氟气是最强的氧化剂,是已知最强的氧化剂之一 。原因是氟是已知元素中非金属元素最多的,使其没有正氧化态 。氟基态的价电子层结构为2s2 2p5,氟的原子半径很小,因此具有很强的获取电子的倾向 。氟可以直接与除氮、氧、氦、氖、氩、氪以外的所有简单物质结合,条件比氧容易得多,反应也更激烈 。当氟和氢在寒冷黑暗的地方相遇时,它们会爆炸并结合 。木炭和铁丝在室温下引入氟时会剧烈燃烧,甚至黄金加热后也会在氟中燃烧 。
最近在化学领域发现的强氧化剂有:KrF2、O2、O2、Xe6、Xe4、Xe3、Pt 6、Cl3、Cl3等 。氧化性综合排名为KrF2 ≥ O2 > Xe4 > Xe3 ≥ Xe6 > O2 >四氟化氙≥ SF6 。
以下是一些典型的氧化剂:
KrF2:分子式为KrF2,由氟和KrF2低温混合放电得到 。二氟化氪在常温下不能存在,当环境温度超过零下30℃时就会开始分解 。已知有两种反应:①二氟化氪氧化金,金从零价增加到+5价,这也是金的最高价 。当温度高于零时会发生反应,温度越高,反应越快 。然而,与此同时,一部分二氟化氪分解 。注意温度不要超过25度,否则二氟化氪会迅速分解,不会与金发生反应 。②二氟化氪将惰性气体氙氧化为+6价,这个反应可以在零下30度发生 。
二氟化二氧化物:分子式:O2F2,二氟化二氧化物的分子结构与过氧化氢相似 。这种化合物极不稳定,制成后会慢慢分解 。当温度升至-160℃时,每天可分解4% 。当温度升至-95℃时,分解速度明显加快 。当温度继续升高到-57℃时,会迅速分解 。因此,二氟化氧参与反应,温度应控制在零下100度左右,不高于-95℃ 。O2F2的制备与KrF2相似,但难度更大 。二氧化氟能与所有金属和非金属(氦、氖和氩除外)发生剧烈反应,反应在零下100度的极低温下进行 。与O2F2有关的反应很多 。①与简单金属的反应:与二氟化氪反应,金被氧化为+5价,铂被氧化为+6价六氟化铂,银被氧化为+2价甚至+3价;
②将稀有气体氙氧化至+6价 。
;③将氮氧化成三氟化氮(氟和氮不能形成+五价氮五氟,氮原子太小,周围容纳不下五个氟原子);④将氯气氧化成五氟化氯 。
(和氮一样,不能形成氯七氟醚) 。二氧化二氟甚至可以氧化一些氟化物,其中的氟离子可以氧化成简单的氟,如O2F2 。它能氧化氟化物中的氟离子,如三氟化硼、五氟化磷、五氟化砷、四氟化锡、五氟化锑、五氟化铂等 。(由于氢键的保护,氟化氢中的氟离子不会被O2F2氧化)
二氟化氪和二氟化氧,孰强孰弱,参考电位表:
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羟基(2.85)
二氟化氪略高,但从以上数据可以看出,二氟化氧的实际氧化能力强于二氟化氪 。至于元素氟,肯定比这两者弱 。氟和氙需要加热或用强光照射才能反应生成二氟化氙 。氙的化合价为+2 。要想生成+6价,需要压力、高温和过量氟 。与氟、金和铂的反应也需要在高温下进行 。另外,为什么不选择大家熟知的六氟化铂呢,因为六氟化铂在室温下只能将氙氧化成+1价,而它前面的几种物质性能更强 。
当然,最强的东西都是相对的 。可能那个时候已经发展出了四氟氪,甚至六氟化氪和八氟化氪 。然而,这些目前只是理论 。化学家们做了多次实验,都没有制造出四氟化氪,更不用说六氟化氪和八氟化氪了 。当然,如果有四氟氪和六氟化氪,它们会更强 。如果氟和氩可以结合,生成的二氟化氩将比氟氪化合物强得多 。不幸的是,这不太可能 。
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