Erot hapettumisen ja pelkistyksen välillä
hapettuminen on reaktio, jossa atomi, ioni tai molekyyli menettää elektroneja samalla kun vähentäminen vastaa atomin, ionin tai molekyylin elektronien vahvistusta. Sekä hapetus että pelkistys riippuvat atomin hapetustilan muutoksesta, toisin sanoen atomin varauksen erosta reaktiossa.
Hapetus- ja pelkistysreaktiot tapahtuvat aina samanaikaisesti niin kutsutuille hapetus-pelkistysreaktioille tai redox-reaktiot. Esimerkiksi palaminen ja korroosio ovat hapettumisen ja pelkistyksen reaktioita.
| Hapetus | Vähennys | |
|---|---|---|
| Määritelmä | Puolireaktio, jossa atomi, ioni tai molekyyli menettää elektroneja. | Puolireaktio, jossa atomi, ioni tai molekyyli saa elektronit. |
| Avainkäsite | Hapetus on elektronihäviötä. | Pelkistys on elektronien voitto. |
| Osayhtälö | Zn → Zn2+ + 2e- | Cu2++ 2e-→ Cu |
| Hapetustila | Kasvaa | Vähenee |
| Mukana olevat edustajat |
Hapettava aine on se, joka vangitsee elektronit. Hapettu aine on se, joka menettää elektronit. |
Pelkistävä aine tuottaa elektronit. Pelkistynyt aine on se, joka saa elektroneja. |
| Esimerkkejä |
Metanolin hapetus formaldehydiksi: CH3OH → CH2O + H2 Vaihda magnesium-Mg-atomista magnesium-Mg-ioniksi2+ |
Hopean muodostuminen hopeaioneista. Molekyylisen hapen O kulkeutuminen2 oksidiksi O-2 |
Mikä on hapettuminen?
Hapetus on elektronihäviö molekyylin, atomin tai ionin avulla. Elementti hapettuu, kun se menettää elektroneja reaktiossa; tämän vahvistaa hapettumistilan kasvu atomin. Mitä korkeampi atomin hapetustila, sitä korkeampi hapettumisaste.
Sanaa "hapetus" käytettiin ensimmäistä kertaa 1700-luvulla ranskalaisen kemisti Antoine Lavoisier'n työn ansiosta, kun hän tunnisti hapen ilmassa. Tuolloin mitä tahansa reaktiota, jossa happi oli reagenssia, kuvattiin hapetusreaktioksi. Tänään tiedämme, että kaikki hapettumisreaktiot eivät sisällä happea.
Osittainen hapetusyhtälö
Osittainen hapetusyhtälö on osa yleistä reaktiota, jossa alkuaine esiintyy joka läpikäy hapettumisen ja elektronien määrän, jotka vetäytyvät Tuotteet. Esimerkiksi alumiinin korroosioreaktiossa:
4Al + 3O2 → 2Al2TAI3
alumiinin osittainen hapetusyhtälö on:
Kohteeseen0→ Al+3 + 3e-
Tässä tapauksessa alumiinin hapetustila alkuaineena on 0 (nolla) ja se hapetetaan alumiini-ioniksi hapetustilalla +3; ts. alumiinin hapetustila kasvaa.
Hapettavat ja hapettavat aineet
Hapettava aine on sellainen, joka aiheuttaa toisen kemikaalin hapettumisen. Esimerkiksi, kun magnesium reagoi hapen kanssa muodostaen magnesiumoksidia:
2Mg (s) + O2(g) → 2MgO (s),
happi saa magnesiumin menettämään elektroneja, joten happi on hapettava aine ja magnesium on hapetettu kemikaali. Metallit, kuten rauta, kupari ja magnesium, hapettavat helposti.
Esimerkkejä hapetusreaktioista
- Metanolin dehydraus formaldehydiksi:
CH3OH → H2C = O
- Magnesiumatomi menettää kaksi elektronia ja siitä tulee magnesiumioni:
Mg (s) → Mg2+(s) + 2e-
- Alkoholin muuttuminen etikaksi on hapetusreaktio:
CH3CH2OH → CH3COOH
Mikä on pelkistys?
Pienennys on elektronivahvistus molekyylin, atomin tai ionin avulla. Elementti pelkistyy, kun reaktiossa se saa elektroneja. Tämän vahvistaa hapettumistilan lasku. Mitä alhaisempi atomin hapetustila on, sitä suurempi on pelkistyksen aste.
Esimerkiksi kupari-ionin muutoksesta hapettumistilassa 2+ tulee kiinteä kupari, hapetustilassa 0:
Cu2+(ac) + 2e- → Cu (t)
Sana "vähennys" tulee latinasta vähentää mikä tarkoittaa "palauttaa". Metallin uuttamisprosessia pidettiin metallin talteenottona sen metallista mineraaliyhdisteet, kuten rauta rautaoksidista tai kupari rautaoksidista kupari (II).
Osittainen pelkistysyhtälö
Osittainen pelkistysyhtälö on osa yleistä reaktiota, jossa pelkistyvä elementti ja vastaanottamiensa elektronien määrä reagoivien aineiden vasemmalla puolella ovat läsnä. Esimerkiksi alumiinin korroosioreaktiossa:
4Al + 3O2 → 2Al2TAI3
osittainen hapen pelkistysyhtälö on:
TAI0 + 2e-2 → O-2
Tässä tapauksessa hapen hapettumistila sen molekyylitilassa on 0 (nolla) ja se pelkistetään oksidi-ioniksi, jonka hapetustila on -2; ts. hapen hapetustila siirtyy 0: sta -2: een, se pienenee.
Pelkistävät ja pelkistävät aineet
Pelkistin aiheuttaa toisen kemikaalin pelkistyksen. Esimerkiksi, kun magnesium reagoi hapen kanssa muodostaen magnesiumoksidia:
2Mg (s) + O2(g) → 2MgO (s),
magnesium saa happea saamaan elektroneja, joten magnesium toimii pelkistävänä aineena samalla kun happi pelkistyy.
Metallit menettävät yleensä elektroneja, joten ne toimivat pelkistiminä.
Esimerkkejä pelkistysreaktioista
- Molekyylihappi saa neljä elektronia muuttuakseen oksidi-ioniksi:
TAI2(g) + 4e-→ 2O2-
- Hopean muodostuminen hopeaioneista:
Ag+(ac) + e-→ Ag (t)
Se voi myös kiinnostaa sinua Orgaaniset ja epäorgaaniset yhdisteet.
Biokemian tohtori Venezuelan tieteellisen tutkimuksen instituutista (IVIC), tutkinto bioanalyysistä Venezuelan keskusyliopistosta.
