Was ist ein Oxidationsmittel?
In der Oxidations- und Reduktionschemie ist ein Oxidationsmittel eine Substanz, die bei einer chemischen Reaktion reduziert wird, wodurch eine andere Substanz oxidiert wird. Übliche Oxidationsmittel umfassen Sauerstoff (O 2 ), aus dem der Begriff "Oxidation" stammt, Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 ), Ozon (O 3 ) und die Halogengase. Oxidationsmittel, auch Oxidationsmittel genannt, werden in einer Vielzahl von Branchen und Produkten eingesetzt, von der chemischen Herstellung über Sprengstoffe bis hin zu Reinigungslösungen, Antiseptika und Spezialeffektgeräten.
Die Oxidations- und Reduktionschemie, manchmal auch als Redoxchemie bezeichnet, untersucht chemische Reaktionen, bei denen Elektronen von einer chemischen Spezies zur nächsten transportiert werden. Bei einer solchen Reaktion geht dem Reduktionsmittel Elektronen verloren und es wird oxidiert, während das Oxidationsmittel mehr Elektronen erhält und reduziert wird. Die Mnemonik OIL RIG, die für "Oxidation Is Losing (Elektronen), Reduction Is Gaining (Elektronen)" steht, wird von Chemiestudenten häufig verwendet, um zwischen beiden zu unterscheiden. Traditionell wurde angenommen, dass das Oxidationsmittel eine Chemikalie ist, die entweder Sauerstoff beiträgt oder Wasserstoff extrahiert, aber die sicherste Definition ist, dass ein Oxidationsmittel Elektronen gewinnt und bei der Reaktion reduziert wird.
Die Stärke eines Oxidationsmittels kann durch verschiedene Faktoren geschätzt werden. Typischerweise sind Verbindungen mit hohen Oxidationsstufen wie Nitrate (NO 3 - ), Permanganate (MNO 4 - ) und Chromate (CrO 4 2- ) gute Oxidationsmittel. Als Faustregel gilt, dass gute Reduktionsmittel schlechte Oxidationsmittel und gute Oxidationsmittel schlechte Reduktionsmittel sind. Eine andere Möglichkeit, die relative Stärke eines Oxidationsmittels abzuschätzen, besteht in der Bestimmung seines in Volt gemessenen Standardelektrodenpotentials. Hohe Potentiale in der Kathodenhalbreaktion entsprechen typischerweise höheren Oxidationsstärken.
Oxidationsmittel sind in einer Reihe von Branchen weit verbreitet, angefangen bei der chemischen Herstellung bis hin zu Reinigungslösungen und Lösungsmitteln, Feuerwerkskörpern und Sprengstoffen und Spezialeffekten. Lösungen von Natriumhypochlorit (NaClO), besser bekannt als Bleichmittel, werden üblicherweise in Haushaltsreinigungsanwendungen verwendet, um Flecken zu entfernen. Feuerwerke, ein häufiger Anblick bei nächtlichen Feierlichkeiten im Freien, verwenden starke Oxidationsmittel, um großartige Explosionen zu erzeugen. In der Spezialeffektindustrie können Oxidationsmittel verwendet werden, um neuen Möbeln ein abgenutztes, antikes Aussehen zu verleihen.
Bei der Arbeit mit Oxidationsmitteln ist es für einen Chemiker oder Studenten äußerst wichtig, die Möglichkeit von Explosionen und Brandgefahren zu berücksichtigen. Extrem starke Oxidationsmittel wie Fluorgas können heftig mit Reduktionsmitteln reagieren und Laborgeräte angreifen. Angereicherte Sauerstoffatmosphären oder reine Sauerstoffströme können im Labor ebenfalls Brandgefahren verursachen. Die meisten Materialien, die als starke Oxidationsmittel eine Bedrohung darstellen, sind mit einem Warnhinweis versehen oder in den USA mit den Buchstaben OX im Abschnitt für besondere Gefahren auf dem Diamanten der National Fire Protection Association (NFPA) gekennzeichnet.