Oksidējošai vielai var būt divas tuvas, bet atšķirīgas nozīmes.

1. Oksidētājs kā skābekļa avots

Tā var būt ķīmiska viela, kas izdala skābekļa atomus vai oddod skābekļa jonu savienojumā. Piemēram, kālija hlorāta ķīmiskā formula ir KClO3. Kad tas reaģē ar reducējošu vielu, piemēram, alumīnija metāla pulveri, tas var atdot skābekli alumīnijam — skābekļa pārnešanas rezultātā rodas kālija hlorīds KCl un atbrīvojas daudz siltuma (tādas maisījumu reakcijas izmanto pirotehnikā un kā oksidētājus).

2. Oksidētājs kā elektronu akceptors (būtiskā definīcija)

Otrs un biežāk lietotais skaidrojums: oksidētājs ir ķīmiska viela, kas pieņem elektronus no citas vielas (reducētāja). Šajā procesā oksidētājs tiek reducēts, bet reducētājs — oksidējas (zaudē elektronus). Piemēram, kālija permanganāta oksidācijas stāvoklis ir +7 (MnO4-). Skābes šķīdumā permanganāta Mn(+7) jonam ir iespējams pieņemt 5 elektronus un pārvērsties par Mn2+ (oksidācijas pakāpe +2). Šo pusi var attēlot ar pusreakciju:

MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn2+ + 4H2O

Lielākajai daļai vielu, kuras pēc otrās definīcijas ir oksidētāji, galvenais atoms ir skābeklis, tomēr tas nav obligāti: spēcīgākais šajā ziņā ir fluoram (F2), kuram nav skābekļa. Kad fluorēns darbojas kā oksidētājs, tas pieņem elektronus, pārejot no oksidācijas stāvokļa 0 uz -1 (F2 + 2e- → 2F-).

Kā atšķirt oksidāciju un redukciju

Ir svarīgi atcerēties pareizo virzienu elektroniskajām izmaiņām:

  • Oksidācija — elektronu zaudēšana (vienkārši: viela palielina savu oksidācijas pakāpi).
  • Reducēšana — elektronu iegūšana (vielas oksidācijas pakāpe samazinās).

Atcerēšanās palīglīnija: LEO — Loss of Electrons is Oxidation; GER — Gain of Electrons is Reduction (elektronu zaudēšana = oksidācija; elektronu iegūšana = reducēšana).

Piemēri un biežāk sastopamie oksidētāji

  • Skābeklis (O2) — plaši pazīstams oksidētājs degšanas un korozijas procesos.
  • Hloram un hlorakviem savienojumi (piem., hlorīdi, hipohlorīts) — dezinfekcijā, balināšanā.
  • Permanganāts (KMnO4) — oksidē ķermeņa org. vielas, izmanto analītiskajā ķīmijā un dezinfekcijā.
  • Slāpekļa skābe (HNO3) — spēcīgs oksidētājs daudziem metāliem.
  • Fluorūdeņradis (F2) — viens no spēcīgākajiem elementiem, kas pieņem elektronus.
  • Ūdeņraža pārskābe (H2O2) — oksidējošs un balinošs līdzeklis.

Kā noteikt oksidētāju reakcijā

Lai noskaidrotu, kura viela ir oksidētājs redoksreakcijā, seko šiem soļiem:

  • Nosakiet katra elementa oksidācijas pakāpi pirms un pēc reakcijas.
  • Elements, kura oksidācijas pakāpe samazinās (saņem elektronus), ir oksidētājs (vienlaikus tas tiek reducēts).
  • Elements, kura oksidācijas pakāpe palielinās (zaudē elektronus), ir reducētājs.

Lietojumi un drošība

Oksidētājiem ir plašs pielietojums industrijā, medicīnā, ūdens attīrīšanā, balināšanā un pirotehnikā. Tomēr tie var būt bīstami: spēcīgi oksidētāji var izraisīt ugunsgrēkus, eksplozijas (ja sastopas ar viegli uzliesmojošām vielām), kairināt ādu un elpceļus. Tāpēc jāievēro drošības noteikumi — pareiza uzglabāšana, izvairīšanās no neatbilstošiem maisījumiem un lietošana ar aizsargaprīkojumu.

Kopsavilkums

Oksidētājs var būt viela, kas nodod skābekli vai — plašāk — viela, kas pieņem elektronus no citas vielas. Pēdējā definīcija ir īpaši lietderīga redoksreakciju analīzē: oksidētājs pieņem elektronus un tiek reducēts, bet reducētājs zaudē elektronus un tiek oksidēts. Pareiza izpratne par oksidētājiem ļauj labāk saprast ķīmiskās reakcijas, to pielietojumu un drošības prasības.