Selitämme, mikä hapetin on, mihin reaktioihin se puuttuu ja joitain esimerkkejä. Polttoaine ja aktivointienergia.
Mikä on hapetin?
Hapettava aine tai hapetin on aine tai kemiallinen yhdiste, jolla on ominaisuus pelkistää itseään eli saada elektroneja, kun se on osa sähkökemiallista tai kemiallista reaktiota oksidin pelkistys. On noin kemialliset yhdisteet jotka hapettavat muita, joiden kanssa ne reagoivat, poistaen niistä elektroneja.
Tämän tyyppisessä reaktiossa, joka tunnetaan nimellä redox, nämä kaksi prosessia tapahtuvat samanaikaisesti: yhden yhdisteen (polttoaine) hapetus ja toisen (hapetin) pelkistys. Kaikilla mukana olevilla yhdisteillä on tila hapettumista, ja se julkaistaan yleensä Energiaa kun reaktio tapahtuu, eli se on a eksoterminen reaktio. Klassinen esimerkki tämäntyyppisestä reaktiosta on palaminen.
Kaikista tunnetuin hapetin on happi, joka on välttämätön käytännössä kaikissa palamismuodoissa ja jota esiintyy tunnelmaa maanpäällisiä osuuksia jopa 21 %. Tästä syystä emme voi sytyttää tulta ilman vähimmäismäärää ilmaa, koska ilma on a seos happea ja muita kaasuja.
Esimerkkejä hapettimista
Jotkut tunnetut hapettavat tai hapettavat aineet ovat seuraavat:
- Happi (O). Se on yleisin hapetin maapallo. Itse asiassa käytämme sitä kehossamme hapettamaan molekyylejä glukoosista ruokaa ja siten saada kemiallinen energia Pitääksemme meidät hengissä
- Valkaisuaineet. Kuten hypokloriitti (ClO–) ja muut hypohaliitit sekä kloriitit (ClO2–), kloraatit (ClO3–) ja vastaavat halogeeniyhdisteet.
- Vetyperoksidi. Tunnetaan vetyperoksidina (H2O2).
- Permanganaattisuolat. Esimerkiksi kaliumpermanganaatti (KMnO4).
- Sulfoksidit. Esimerkiksi peroksorikkihappo (H2SO5).
- Tollensin reagenssi. Vesipitoinen diamiini-hopea kompleksi, jota käytetään laboratorioissa, nimenomaan hapettimena.
- Useimmat Ceriumia (IV) sisältävät yhdisteet.
Hapetusaine ja polttoaine
Hapettaja ja polttoaine osallistuvat redox-reaktioon.Jos hapetin on yhdiste, joka saa elektroneja redox-reaktion aikana, polttoaine on aine, joka luovuttaa elektroneja ja hapettuu, toisin kuin hapetin (joka pelkistyy).
Tällöin polttoaine vapauttaa osan kemiallisesta energiastaan lämpönä, mikä mahdollistaa esimerkiksi palamisen. Sekä polttoaine että hapetin ovat välttämättömiä tälle tyypille kemialliset reaktiot.
Tyypillisiä polttoaineita ovat hiili, puu, hiilivedyt, bensa, maakaasu, jne.
Aktivointienergiaa
Aktivointienergia on pienin alkuenergiavaraus, joka laukaisee reaktion. Se on viimeinen palamisen edellyttämä alkuaine polttoainetta ja hapetinta lukuun ottamatta.
Polttoaine ja hapetin eivät yleensä reagoi itsestään, mutta jos siihen lisätään ylimääräinen energiakuorma, esim. lämpöä, päästämme palamisen valloilleen, kunnes polttoaine on kulunut.
Selkeä esimerkki on nuotion sytytys. Meillä on polttoaine (puu), hapetin (ilman happi), mutta meidän on sytytettävä tulitikku, jotta voimme käynnistää palamisen.
Samoin käy sytyttimelle: meillä on polttoaine (nestekaasu), hapetin (ilman happi) ja tarvitsemme vain kipinän lisäenergiaa, joka syntyy sytyttimen pyörän pyörimisestä.