Különbségek az oxidáció és a redukció között
A oxidáció olyan reakció, ahol egy atom, ion vagy molekula elveszíti az elektronokat, míg a csökkentés atom, ion vagy molekula elektronjának nyereségének felel meg. Az oxidáció és a redukció egyaránt függ az atom oxidációs állapotának változásától, vagyis az atom töltésének különbségétől a reakció során.
Az oxidációs és redukciós reakciók mindig egyszerre következnek be, az úgynevezett oxidációs-redukciós reakciók vagy redox-reakciók. Például az égés és a korrózió oxidáció-redukciós reakció.
| Oxidáció | Csökkentés | |
|---|---|---|
| Meghatározás | Félreakció, ahol egy atom, ion vagy molekula elveszíti az elektronokat. | Félreakció, ahol egy atom, ion vagy molekula elektronokat nyer. |
| Kulcsfogalom | Az oxidáció az elektronveszteség. | A redukció az elektronok nyeresége. |
| Parciális egyenlet | Zn → Zn2+ + 2e- | Cu2++ 2e-→ Cu |
| Oxidációs állapot | Növeli | Csökken |
| Ügynökök |
Az oxidálószer csapdába ejti az elektronokat. Az oxidált szer veszíti el az elektronokat. |
A redukálószer szolgáltatja az elektronokat. A redukált szer nyeri az elektronokat. |
| Példák |
Metanol oxidálása formaldehiddé: CH3OH → CH2O + H2 Váltás magnézium Mg atomról magnézium Mg ionra2+ |
Ezüstképződés ezüstionokból. A molekuláris oxigén O áthaladása2 O-oxidhoz-2 |
Mi az oxidáció?
Az oxidáció a elektronveszteség molekula, atom vagy ion által. Egy elem akkor oxidálódik, amikor a reakció során elektronokat veszít; ezt igazolja a az oxidációs állapot növekedése az atom. Minél magasabb az atom oxidációs állapota, annál magasabb az oxidáció mértéke.
Az "oxidáció" szót először a 18. században használták Antoine Lavoisier francia vegyész munkájának köszönhetően, amikor a levegőben oxigént azonosított. Abban az időben minden olyan reakciót, amelyben az oxigén reagens volt, oxidációs reakciónak neveztek. Ma már tudjuk, hogy nem minden oxidációs reakcióban jár oxigén.
Részleges oxidációs egyenlet
A részleges oxidációs egyenlet az általános reakciónak az a része, ahol az elem bekövetkezik amely oxidáción megy keresztül és az elektronok mennyisége kivonul a jobb oldalán Termékek. Például az alumínium korróziós reakciójában:
4Al + 3O2 → 2Al2VAGY3
az alumínium részleges oxidációs egyenlete:
Hoz0→ Al+3 + 3e-
Ebben az esetben az alumínium oxidációs állapota elemi állapotában 0 (nulla), és alumíniumionná oxidálódik +3 oxidációs állapottal; vagyis az alumínium oxidációs állapota növekszik.
Oxidáló és oxidáló szerek
Az oxidálószer egy másik vegyi anyag oxidációját okozza. Például, ha a magnézium oxigénnel reagálva magnézium-oxidot képez:
2Mg (ok) + O2(g) → 2MgO
az oxigén hatására a magnézium elveszíti az elektronokat, ezért az oxigén az oxidálószer a magnézium pedig az oxidált vegyi anyag. A fémek, például a vas, a réz és a magnézium könnyen oxidálódnak.
Példák oxidációs reakciókra
- A metanol formaldehiddé történő hidrogénezése:
CH3OH → H2C = O
- A magnéziumatom elveszít két elektronot, és magnéziumion lesz belőle:
Mg (s) → Mg2+(s) + 2e-
- Az alkohol ecetsé történő átalakulása oxidációs reakció:
CH3CH2OH → CH3COOH
Mi a redukció?
A csökkentés az elektron nyereség molekula, atom vagy ion által. Egy elem redukálódik, amikor egy reakció során elektronokat nyer. Ezt igazolja a az oxidációs állapot csökkenése. Minél alacsonyabb az atom oxidációs állapota, annál nagyobb a redukció mértéke.
Például a rézion változása 2+ oxidációs állapot mellett szilárd rézzé válik, 0 oxidációs állapot mellett:
Cu2+(ac) + 2e- → Cu (k)
A "redukció" szó a latinból származik csökkenteni ami "visszaállítást" jelent. A fémkivonási folyamatot a fém kinyerésének tekintették ásványi vegyületek, például vas-oxidból származó vas vagy vas-oxidból származó réz réz (II).
Részleges redukciós egyenlet
A részleges redukciós egyenlet az általános reakciónak az a része, ahol a redukción áteső elem és a reagensek bal oldalán kapott elektronmennyiség jelen van. Például az alumínium korróziós reakciójában:
4Al + 3O2 → 2Al2VAGY3
a részleges oxigénredukciós egyenlet:
VAGY0 + 2e-2 → O-2
Ebben az esetben az oxigén oxidációs állapota molekuláris állapotában 0 (nulla), és oxidációs állapotúvá válik, amelynek oxidációs állapota -2; vagyis az oxigén oxidációs állapota 0-ról -2-re megy, csökken.
Redukáló és redukáló szerek
Redukálószer egy másik vegyi anyag redukcióját eredményezi. Például, ha a magnézium oxigénnel reagálva magnézium-oxidot képez:
2Mg (ok) + O2(g) → 2MgO
a magnézium okozza az oxigén elektronszerzését, ezért a magnézium redukálószerként működik, miközben az oxigén redukálódik.
A fémek általában elveszítik az elektronokat, ezért redukálószerként hatnak.
Példák redukciós reakciókra
- A molekuláris oxigén négy elektront nyer, hogy oxid ionokká alakuljon át:
VAGY2(g) + 4e-→ 2O2-
- Ezüst képződése ezüstionokból:
Ag+(ac) + e-→ Ag (ok)
Ez is érdekelhet Szerves és szervetlen vegyületek.
Biokémiai doktor a Venezuelai Tudományos Kutatóintézetben (IVIC), bioanalízis diplomával a Venezuelai Központi Egyetemen.
