Agent oxydant: de quoi s'agit-il, du plus fort, des exemples

Un agent oxydant est un produit chimique qui a la capacité de soustraire des électrons d’une autre substance (agent réducteur) qui les donne ou les perd. Un élément ou composé qui transmet des atomes électronégatifs à une autre substance est également appelé agent oxydant.

Lors de l’étude des réactions chimiques, il convient de prendre en compte toutes les substances qui interviennent et les processus qui s’y produisent. Les plus importantes sont les réactions d'oxydoréduction, également appelées rédox, qui impliquent le transfert ou le transfert d'électrons entre deux ou plusieurs espèces chimiques.

Dans ces réactions, deux substances interagissent: l'agent réducteur et l'agent oxydant. Certains des agents oxydants que l'on peut observer plus fréquemment sont l'oxygène, l'hydrogène, l'ozone, le nitrate de potassium, le perborate de sodium, les peroxydes, les halogènes et les composés de permanganate, entre autres.

L'oxygène est considéré comme le plus commun des agents oxydants. Un exemple de ces réactions organiques impliquant le transfert d'atomes est la combustion, qui consiste en une réaction produite entre l'oxygène et un autre matériau oxydable.

Quels sont les agents oxydants?

Dans la demi-réaction d'oxydation, l'agent oxydant est réduit car, lors de la réception d'électrons provenant de l'agent réducteur, une diminution de la valeur de charge ou du nombre d'oxydation de l'un des atomes de l'agent oxydant est induite.

Ceci peut être expliqué par l'équation suivante:

2 mg (s) + ₀₂ (g) → 2 mg (s)

On peut observer que le magnésium (Mg) réagit avec l’oxygène (O2) et que l’oxygène est l’agent oxydant car il soustrait les électrons du magnésium - c’est-à-dire qu’il réduit - et que le magnésium devient, à son tour, dans l'agent réducteur de cette réaction.

De même, la réaction entre un oxydant fort et un réducteur fort peut être très dangereuse car ils peuvent interagir violemment, ils doivent donc être stockés dans des endroits séparés.

Quels facteurs définissent la force d'un agent oxydant?

Ces espèces se distinguent par leur "force". C'est-à-dire que les plus faibles sont ceux qui ont une capacité inférieure à soustraire des électrons d'autres substances.

En revanche, les plus forts ont une plus grande facilité ou capacité à "cueillir" ces électrons. Pour sa différenciation, les propriétés suivantes sont considérées:

Radio atomique

On appelle cela la moitié de la distance séparant les noyaux de deux atomes d'éléments métalliques adjacents ou "voisins".

Les rayons atomiques sont généralement déterminés par la force avec laquelle les électrons les plus superficiels sont attirés vers le noyau de l'atome.

Par conséquent, le rayon atomique d'un élément diminue dans le tableau périodique de bas en haut et de gauche à droite. Cela implique que, par exemple, le lithium a un rayon atomique beaucoup plus grand que le fluor.

Électronégativité

L'électronégativité est définie comme la capacité d'un atome à capturer des électrons appartenant à une liaison chimique. Lorsque l'électronégativité augmente, les éléments présentent une tendance croissante à attirer les électrons.

De manière générale, l'électronégativité augmente de gauche à droite dans le tableau périodique et diminue tandis que le caractère métallique augmente, le fluor étant l'élément le plus électronégatif.

Affinité électronique

On dit que c'est la variation de l'énergie enregistrée lorsqu'un atome reçoit un électron pour générer un anion; c'est-à-dire que c'est la capacité d'une substance à recevoir un ou plusieurs électrons.

À mesure que l'affinité électronique augmente, le pouvoir oxydant d'une espèce chimique augmente.

Énergie d'ionisation

C'est la quantité minimale d'énergie nécessaire pour extraire un électron d'un atome ou, en d'autres termes, une mesure de la "force" avec laquelle un électron est lié à un atome.

Plus la valeur de cette énergie est grande, plus le détachement d'un électron devient difficile. Ainsi, l’énergie d’ionisation augmente de gauche à droite et est réduite de haut en bas dans le tableau périodique des éléments. Dans ce cas, les gaz rares ont de grandes valeurs d'énergie d'ionisation.

Les agents oxydants les plus forts

En tenant compte de ces paramètres des éléments chimiques, il est possible de déterminer quelles sont les caractéristiques que doivent avoir les meilleurs agents oxydants: une haute électronégativité, un faible rayon atomique et une grande énergie d'ionisation.

Cela dit, on considère que les meilleurs agents oxydants sont les formes élémentaires des atomes les plus électronégatifs, et on observe que l'agent oxydant le plus faible est le sodium métallique (Na +) et que le plus fort est la molécule de fluor élémentaire (F2), capable d’oxyder une grande quantité de substances.

Exemples de réactions avec des agents oxydants

Dans certaines réactions de réduction d'oxydes, il est plus facile de visualiser le transfert d'électrons que dans les autres. Ci-dessous, nous allons expliquer quelques-uns des exemples les plus représentatifs:

Exemple 1

La réaction de décomposition de l'oxyde de mercure:

2HgO (s) → 2Hg (l) + ₀₂ (g)

Dans cette réaction, le mercure (agent oxydant) se distingue en tant que récepteur d'électrons de l'oxygène (agent réducteur), se décomposant en mercure liquide et en oxygène gazeux lorsqu'il est chauffé.