Chất gây tăng cường oxy

Một chất gây tăng cường oxy (hay tác nhân tăng cường oxy) là:

1. Một hợp chất hóa học có khả năng truyền các nguyên tử oxy hoặc
2. Một chất nhận các điện tử trong một phản ứng oxy hóa khử.

Định nghĩa này áp dụng cho những gì mà hầu hết mọi người thường gặp. Nó cũng là nghĩa mà các nhà hóa học hữu cơ thường sử dụng. Trong cả hai trường hợp, chất oxy hóa sẽ bị khử trong phản ứng hóa học. -VD: Ví dụ, một viên đá bị mòn do nước mưa chứa axit. Tóm lại là:

• Chất oxy hóa bị khử.
• Chất khử bị oxy hóa.
• Mỗi nguyên tử trong phân tử đều có thể được gán một số oxy hóa. Giá trị này thay đổi khi một chất oxy hóa tác động lên chất nền.
• Phản ứng oxy hóa khử xảy ra khi các điện tử được chuyển giao.

Để nhớ dễ hơn, hãy hiểu rằng: Oxy hóa là quá trình mất điện tử, còn khử là quá trình nhận điện tử.

Ví dụ về phản ứng oxy hóa khử

Phản ứng tạo ra oxit sắt (III):

4Fe + 3O₂ → 2Fe

₂O₃

Trong phương trình trên, sắt (Fe) bắt đầu với số oxy hóa là 0 và sau phản ứng là 3+. Ngược lại, oxy (O) bắt đầu với số oxy hóa là 0 và giảm xuống còn 2-. Những thay đổi này có thể được coi là hai nửa của phản ứng xảy ra đồng thời:

1. Quá trình oxy hóa: Fe → Fe³⁺ + 3e
2. Quá trình khử: O₂ + 4e → 2O^2-

Sắt (Fe) bị mất điện tử, vì vậy nó bị oxy hóa, dẫn đến việc số oxy hóa của nó tăng và nó đóng vai trò là chất khử do cung cấp điện tử cho oxy (O). Ngược lại, oxy (O) nhận điện tử từ sắt (Fe), do đó số oxy hóa của nó giảm và nó là chất oxy hóa.

Các định nghĩa khác

Do tính phổ biến của quá trình oxy hóa (như sự nổ của các chất nổ, sự cháy của nhiên liệu, hay ăn mòn điện hóa), thuật ngữ chất oxy hóa có nhiều nghĩa khác nhau đôi khi không trùng khớp với nhau.

Theo một cách hiểu, chất oxy hóa là chất nhận điện tử từ chất khử. Trong trường hợp này, chất oxy hóa được gọi là tác nhân nhận điện tử. Một ví dụ điển hình là ion ferroxenium [Fe(C₅H₅)₂], nhận điện tử để tạo thành Fe(C₅H₅)₂. Các nhà hóa học rất quan tâm đến chi tiết của sự chuyển giao điện tử, có thể được mô tả như là phạm vi bên trong hoặc bên ngoài.

Trong một cách sử dụng khác, chất oxy hóa chuyển giao nguyên tử oxy cho chất nền. Trong ngữ cảnh này, chất oxy hóa có thể được gọi là thuốc thử oxy hóa hoặc tác nhân chuyển giao oxy-nguyên tử. Ví dụ bao gồm [MnO₄] permanganat, [CrO₄] cromat, OsO₄ tetroxid osmi, ClO₄ perchlorat. Lưu ý rằng các chất này đều là các dạng oxit, và thực tế là polyoxit. Trong một số trường hợp, các oxit này cũng có thể đóng vai trò là tác nhân nhận điện tử, như trong chuyển hóa từ [MnO₄] thành [MnO₄], manganat.

Một định nghĩa khác liên quan đến hàng hóa nguy hiểm cháy định nghĩa chất oxy hóa là các chất, mặc dù không nhất thiết phải dễ cháy, có thể sinh ra oxy, góp phần vào việc cháy của các vật liệu khác. (Australian Dangerous Goods Code, ấn bản lần thứ 6). Theo định nghĩa này, một số vật liệu được phân loại là chất oxy hóa theo hóa phân tích lại không được xem là chất oxy hóa theo tiêu chuẩn hàng hóa nguy hiểm cháy. Ví dụ, kali dicromat không vượt qua thử nghiệm hàng hóa nguy hiểm cháy như một chất oxy hóa.

Mối liên hệ với gốc tự do

Chất oxy hóa cũng có thể được gọi là gốc tự do. Chúng có thể được phân chia thành hai phần riêng biệt để nhấn mạnh vào các khía cạnh khác nhau:

• Chất oxy hóa thường được đề cập trong các phản ứng oxy hóa khử hóa học xảy ra trong môi trường
• Gốc tự do liên quan đến các phản ứng oxy hóa xảy ra trong cơ thể, gây ra bệnh tật và các vấn đề sức khỏe khác

Một số chất oxy hóa phổ biến

• Siêu oxyde, hydro peroxide (H₂O₂) và hydroxyl
• Hypoclorit và các hypohalit khác
• Iod và các halogen khác
• Clorit, clorat, perchlorat và các hợp chất tương tự của các halogen khác
• Các muối permanganat
• Nitrat xeri (IV) amoni và các hợp chất tương tự của xeri(IV)
• Các hợp chất crom hóa trị 6 như acid cromic, dicromic, trioxid crom, Clorocromat pyridinium (PCC) và các hợp chất cromat/dicromat
• Các hợp chất peroxid
• Thuốc thử Tollen
• Sulfoxid
• Acid persulfuric
• Ôzôn
• Tetroxid osmi (OsO₄)
• Acid nitric
• Oxide đinitơ (N₂O)

• Chất khử
• oxy hóa các hợp chất hữu cơ