强氧化剂(谁是最强的氧化剂?)

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强氧化剂(谁是最强的氧化剂?)

中学化学里有一篇关于氧化剂的介绍。在氧化还原化学反应中获得电子的物质称为氧化剂。

这种电子增益的性质叫做氧化性。氧化性的决定性因素是材料中高价元素的电子增益偏差。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。根据材料获得电子的能力,氧化剂可分为强氧化剂、中等强度氧化剂和弱氧化剂。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,中间为中等强度氧化剂。

强氧化剂(谁是最强的氧化剂?)

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迁移率基本一致);(2)含有变价元素的高价化合物,如KMnO4、KClO3、浓H2SO4、HNO3、MnO2、FeCl3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最非金属的元素,使其没有正氧化态。氟的基态价电子层是2s2 2p5,氟的原子半径很小,所以有很强的得电子偏置。氟可以直接与除氮、氧、氦、氖、氩、氪以外的所有单质结合,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,就会爆炸结合。木炭和铁丝在常温下通入氟会剧烈燃烧,甚至黄金受热后也会在氟中燃烧。

最近化学领域发明的强氧化剂大于等于氟气:KrF2、O2、O2、Xe6、Xe4、Xe3、Pt、Cl3、Cl3等。氧化性综合排序为KrF2 ≥ O2 > Xe4 > Xe3 ≥ Xe6 > O2 >四氟化氙≥ Xe6。

以下是一些典型的氧化剂:

强氧化剂(谁是最强的氧化剂?)

KrF2:分子式为KrF2,由氟和KrF2低温混合放电得到。二氟化氪在常温下是不能存在的,环境温度超过零下30℃就会开始分解。已知有两个反应:①二氟化氪氧化黄金,黄金从零价增加到+5价,这也是黄金的最高价技术资源网。温度高于零度时可发生反应,温度越高反应越快,但同时有一部分二氟化氪分解。注意温度不要超过25度,否则二氟化氪不与金反应就会迅速分解。②二氟化氪将惰性气体氙氧化成+6价,在零下30度也能产生反应。

强氧化剂(谁是最强的氧化剂?)

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。当温度上升到-160℃时,每天能分解4%。当温度升至-95℃时,分解速度明显加快。当温度继续上升到-57℃时,就会迅速分解。所以二氟化氧参与反应,温度要控制在零下100度左右,不高于-95℃技术资源网。O2F2和KrF2差不多,但是难度更大。第二技术资源网二氟化氧化物能与所有金属和非金属(氦、氖、氩除外)发生激烈反应,反应在零下100度的极低温下进行。关于O2F2的反应比单纯金属多得多:和金的反应差不多,像KrF2,把金氧化成+5价,把铂氧化成+6价六氟化铂,把银氧化成+2价甚至+3价;

②将稀有气体氙氧化成+6价。

;③将氮氧化成三氟化氮(氟和氮不能形成+五价五氟化氮,氮原子太小,容纳不下周围的五个氟原子);④将氯气氧化成五氟化氯。

(和氮气一样,不能形成七氟化氯)。二氟化二氧化物甚至能氧化某些氟化物,其中的氟离子可被氧化成O2F2等简单氟,可氧化三氟化硼、五氟化磷、五氟化砷、四氟化锡、五氟化锑、五氟化铂等氟化物中的氟离子。(氟化氢中的氟离子由于氢键的覆盖,不能被O2F2氧化)

毕竟二氟化氪和二氟化氧孰强孰弱。请参考电位表:

1克分子2(3.0273)

3 H4XeO6(3.002) 4 PtF6(2.92)

5 F2(2.866) 6 O2+(2.865) 7羟基自由基(2.85)

二氟化氪略高,但从以上数据可以看出,仅通过实际氧化,二氟化氧比二氟化氪强。至于元素氟,确定比两者弱。氟和氙需要加热或与强光反应生成二氟化氙,为+2价。为了产生+6价,需要压力、高温和过量的氟。氟、金、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把氙氧化成+1价,前面几种材料的表达更强。

强氧化剂(谁是最强的氧化剂?)

当然,最强的都是相对的。可能那个时候四氟化氪,甚至六氟化氪,八氟化氪都被研究出来了。但这些目前只是理论。化学家做了很多次实验,都没有做出四氟化氪,更不用说六氟化氪和八氟化氪了。当然,如果有四氟化氪和六氟化氪,会更强。如果氟和氩能结合,二氟化氩会比氟氪化合物强很多,只是可惜可能性不大。