אנו מסבירים מהו מחמצן, באילו תגובות הוא מתערב וכמה דוגמאות. דלק ואנרגיית הפעלה.
מהו מחמצן?
מחמצן או מחמצן הוא חומר או תרכובת כימית שיש להם את התכונה לצמצם את עצמו, כלומר להרוויח אלקטרונים, כאשר הוא חלק מתגובה אלקטרוכימית או כימית הפחתת תחמוצת. הוא בערך תרכובות כימיות שמחמצנים אחרים שאיתם הם מגיבים, ומסירים מהם אלקטרונים.
בסוג זה של תגובה, המכונה חיזור, שני התהליכים מתרחשים בו זמנית: חמצון של תרכובת אחת (הדלק) והפחתה של השנייה (המחמצן). לכל התרכובות המעורבות יש מצב של חִמצוּן, ובדרך כלל משוחרר אֵנֶרְגִיָה בזמן שהתגובה מתרחשת, כלומר, היא א תגובה אקסותרמית. הדוגמה הקלאסית לסוג זה של תגובה היא שְׂרֵפָה.
המחמצן הידוע מכולם הוא חמצן, חיוני כמעט בכל צורות הבעירה, וקיים ב אַטמוֹספֵרָה יבשתי בפרופורציות של עד 21%. מסיבה זו איננו יכולים להדליק אש ללא נוכחות מינימלית של אוויר, כי האוויר הוא א תַעֲרוֹבֶת חמצן וגזים אחרים.
דוגמאות למחמצן
כמה חומרי חמצון או חמצון ידועים הם כדלקמן:
- חמצן (O). זהו המחמצן הנפוץ ביותר ב כדור הארץ. למעשה, אנו משתמשים בו בגופנו כדי לחמצן את מולקולות גלוקוז מ מזון וכך להשיג אנרגיה כימית כדי לשמור אותנו בחיים
- האקונומיקה. כגון היפוכלוריט (ClO–) והיפוהליטים אחרים, כמו גם כלוריטים (ClO2–), כלורטים (ClO3–) ותרכובות הלוגן דומות.
- מי חמצן. ידוע בשם מי חמצן (H2O2).
- מלחי פרמנגנט. לדוגמה, פרמנגנט אשלגן (KMnO4).
- סולפוקסידים. לדוגמה, חומצה peroxosulfuric (H2SO5).
- מגיב של טולנס. קומפלקס מימי של דיאמין-כסף המשמש במעבדות, בדיוק, כחומר מחמצן.
- רוב התרכובות המכילות Cerium (IV).
מחמצן ודלק
מחמצן ודלק משתתפים בתגובת החיזור.אם המחמצן הוא התרכובת שצוברת אלקטרונים במהלך תגובת החיזור, הדלק הוא החומר שמוותר על אלקטרונים ומתחמצן, בניגוד למחמצן (שמצומצם).
בכך, הדלק משחרר חלק מהאנרגיה הכימית שלו כחום, ובכך מאפשר להתרחש בעירה, למשל. גם דלק וגם מחמצן חיוניים לסוג זה של תגובה כימית.
כמה דלקים טיפוסיים הם פחם, עץ, פחמימנים, בנזין, גז טבעי, וכו.
אנרגיית הפעלה
אנרגיית ההפעלה היא מטען אנרגיה ראשוני מינימלי שמפעיל את התגובה. זהו האלמנט האחרון הדרוש להתרחשות בעירה, מלבד דלק ומחמצן.
כשלעצמם, דלק ומחמצן אינם מגיבים בדרך כלל, אך אם נוסיף עומס נוסף של אנרגיה, בצורת חוֹם, נשחרר את הבעירה עד לצריכת הדלק.
דוגמה מובהקת היא הדלקת מדורה. יש לנו את הדלק (העץ), את המחמצן (החמצן באוויר), אבל אנחנו צריכים להדליק גפרור או גפרור כדי שנוכל להתחיל את הבעירה.
אותו דבר קורה עם מצית: יש לנו את הדלק (הגז הנוזלי), את המחמצן (החמצן באוויר) ואנו דורשים רק את האנרגיה הנוספת של הניצוץ, המופק מסיבוב הגלגל על המצית.