განსხვავებები დაჟანგვას და შემცირებას შორის

დაჟანგვა არის რეაქცია, როდესაც ატომი, იონი ან მოლეკულა კარგავს ელექტრონებს, ხოლო შემცირება შეესაბამება ატომის, იონის ან მოლეკულის ელექტრონების მიღებას. დაჟანგვაც და შემცირებაც დამოკიდებულია ატომის ჟანგვის მდგომარეობის ცვლილებაზე, ანუ რეაქციაში ატომის მუხტის სხვაობაზე.

დაჟანგვის და შემცირების რეაქციები ყოველთვის ხდება ერთდროულად, რასაც ზოგადად უწოდებენ დაჟანგვის შემცირების რეაქციებს რედოქს რეაქციები. მაგალითად, წვა და კოროზია არის დაჟანგვის შემცირების რეაქციები.

დაჟანგვა	შემცირება
განმარტება	ნახევრად რეაქცია, სადაც ატომი, იონი ან მოლეკულა კარგავს ელექტრონებს.	ნახევრად რეაქცია, სადაც ატომი, იონი ან მოლეკულა ელექტრონებს იძენს.
ძირითადი კონცეფცია	დაჟანგვა არის ელექტრონების დაკარგვა.	შემცირება არის ელექტრონების მომატება.
ნაწილობრივი განტოლება	Zn → Zn2+ + 2 ე-	კუ2++ 2 ე-→ Cu
ჟანგვის მდგომარეობა	იზრდება	მცირდება
ჩართული აგენტები	ჟანგვითი აგენტი არის ის, რომელიც ელექტრონებს იჭერს ხაფანგში. დაჟანგული აგენტი არის ის, ვინც ელექტრონებს კარგავს.	შემამცირებელი საშუალებაა ის, ვინც უზრუნველყოფს ელექტრონებს. შემცირებული აგენტი არის ის, ვინც ელექტრონებს იძენს.
მაგალითები	მეთანოლის დაჟანგვა ფორმალდეჰიდად: CH3OH → CH2O + H2 მაგნიუმის მგ ატომიდან მაგნიუმის მგ იონის შეცვლა2+	ვერცხლის წარმოქმნა ვერცხლის იონებისაგან. მოლეკულური ჟანგბადის O გავლა2 დაჟანგება O-2

რა არის დაჟანგვა?

დაჟანგვა არის ელექტრონის დაკარგვა მოლეკულის, ატომის ან იონის მიერ. ელემენტი იჟანგება, როდესაც ელექტრონებს კარგავს რეაქციაში; ამას ადასტურებს ჟანგვის მდგომარეობის ზრდა ატომის. რაც უფრო მაღალია ატომის ჟანგვის მდგომარეობა, მით უფრო მაღალია ჟანგვის ხარისხი.

სიტყვა "ჟანგვა" პირველად მე -18 საუკუნეში გამოიყენეს ფრანგი ქიმიკოსის ანტუან ლავუაზიეს მუშაობის წყალობით, როდესაც მან ჰაერში ჟანგბადი ამოიცნო. იმ დროს ნებისმიერი რეაქცია, რომელშიც ჟანგბადი იყო რეაქტიული, აღწერილ იქნა, როგორც დაჟანგვის რეაქცია. დღეს ვიცით, რომ დაჟანგვის ყველა რეაქცია არ შეიცავს ჟანგბადის მონაწილეობას.

ნაწილობრივი დაჟანგვის განტოლება

ნაწილობრივი დაჟანგვის განტოლება არის ზოგადი რეაქციის ის ნაწილი, სადაც ხდება ელემენტი განიცდის დაჟანგვას და ელექტრონების რაოდენობას, რომლებიც გამოყვანილია მარჯვენა მხარეს პროდუქტები მაგალითად, ალუმინის კოროზიის რეაქციაში:

4Al + 3O₂ → 2 ალ₂ან₃

ნაწილობრივი დაჟანგვის განტოლება ალუმინისთვის არის:

რომ⁰→ ალ⁺³ + 3 ე^-

ამ შემთხვევაში, ალუმინის დაჟანგვის მდგომარეობა ელემენტარულ მდგომარეობაში არის 0 (ნულოვანი) და ის იჟანგება ალუმინის იონამდე, დაჟანგვის მდგომარეობით +3; ეს არის ალუმინის დაჟანგვის მდგომარეობა.

ჟანგვის და ჟანგვის საშუალებები

ჟანგვითი საშუალებაა ის, რაც იწვევს სხვა ქიმიური ნივთიერების დაჟანგვას. მაგალითად, როდესაც მაგნიუმი რეაგირებს ჟანგბადთან და ქმნის მაგნიუმის ოქსიდს:

2 მგ (s) + O₂(ზ) M 2 მგ (s),

ჟანგბადი იწვევს მაგნიუმს ელექტრონების დაკარგვას, ამიტომ ჟანგბადი წარმოადგენს ჟანგვის აგენტი და მაგნიუმი დაჟანგულ ქიმიკატს წარმოადგენს. ლითონები, როგორიცაა რკინა, სპილენძი და მაგნიუმი, ადვილად იჟანგება.

დაჟანგვის რეაქციების მაგალითები

• მეთანოლის დეჰიდროგენიზაცია ფორმალდეჰიდად:

CH₃OH → H₂C = O

• მაგნიუმის ატომი კარგავს ორ ელექტრონს და ხდება მაგნიუმის იონი:

მგ (ებ) → მგ²⁺(s) + 2e^-

• ალკოჰოლის ძმარად გარდაქმნა დაჟანგვის რეაქციაა:

CH₃CH₂OH → CH₃COOH

რა არის შემცირება?

შემცირება არის ელექტრონის მომატება მოლეკულის, ატომის ან იონის მიერ. ელემენტი მცირდება, როდესაც რეაქციაში ის ელექტრონებს იძენს. ამას ადასტურებს ჟანგვის მდგომარეობის შემცირება. რაც უფრო დაბალია ატომის ჟანგვის მდგომარეობა, მით მეტია შემცირების ხარისხი.

მაგალითად, სპილენძის იონის ცვლილება, დაჟანგვის მდგომარეობით 2+, ხდება მყარი სპილენძი, დაჟანგვის მდგომარეობით 0:

კუ²⁺(აქ) + 2e^- → Cu (s)

სიტყვა "შემცირება" ლათინურიდან მოდის შემცირება რაც ნიშნავს "აღდგენას". ლითონის მოპოვების პროცესი განიხილებოდა, როგორც ლითონის აღდგენა მისიგან მინერალური ნაერთები, როგორიცაა რკინა რკინის ოქსიდისგან ან სპილენძი რკინის ოქსიდისგან სპილენძი (II).

ნაწილობრივი შემცირების განტოლება

ნაწილობრივი შემცირების განტოლება არის ზოგადი რეაქციის ის ნაწილი, სადაც იმყოფება ელემენტი, რომელიც განიცდის შემცირებას და ელექტრონების რაოდენობა, რომელსაც იგი იღებს რეაქტივების მარცხენა მხარეს. მაგალითად, ალუმინის კოროზიის რეაქციაში:

4Al + 3O₂ → 2 ალ₂ან₃

ჟანგბადის შემცირების ნაწილობრივი განტოლებაა:

ან⁰ + 2 ე^-2 ო^-2

ამ შემთხვევაში, ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობა მის მოლეკულურ მდგომარეობაშია 0 (ნულოვანი) და ის დაქვეითდება ოქსიდის იონამდე დაჟანგვის მდგომარეობით -2; ეს არის ჟანგბადის დაჟანგვის მდგომარეობა 0-დან -2-მდე, ის მცირდება.

ამცირებენ და ამცირებენ აგენტებს

შემამცირებელი საშუალება იწვევს სხვა ქიმიური ნივთიერების შემცირებას. მაგალითად, როდესაც მაგნიუმი რეაგირებს ჟანგბადთან და ქმნის მაგნიუმის ოქსიდს:

2 მგ (s) + O₂(ზ) M 2 მგ (s),

მაგნიუმი იწვევს ჟანგბადს ელექტრონების მოპოვებაში, ამიტომ მაგნიუმი მოქმედებს როგორც შემამცირებელი საშუალება, ხოლო ჟანგბადი მცირდება.

მეტალები კარგავენ ელექტრონებს, ამიტომ ისინი მოქმედებენ როგორც შემამცირებელი საშუალებები.

შემცირების რეაქციების მაგალითები

• მოლეკულური ჟანგბადი იღებს ოთხ ელექტრონს ოქსიდის იონად გადაქცევისთვის:

ან₂(ზ) + 4e^-. 2O^2-

• ვერცხლის იონებისგან ვერცხლის წარმოქმნა:

აღ⁺(აქ) + ე^-→ აგ (ებ) ი

შეიძლება ასევე დაგაინტერესოთ ორგანული და არაორგანული ნაერთები.

ვენესუელის სამეცნიერო კვლევითი ინსტიტუტის ბიოქიმიის დოქტორი (IVIC), ვენესუელას ცენტრალური უნივერსიტეტის ბიოანალიზის განხრით.