Razlike med oksidacijo in redukcijo

The oksidacija je reakcija, pri kateri atom, ion ali molekula izgubi elektrone, medtem ko zmanjšanje ustreza dobičku elektronov atoma, iona ali molekule. Tako oksidacija kot redukcija sta odvisna od spremembe oksidacijskega stanja atoma, torej od razlike v naboju atoma v reakciji.

Reakcije oksidacije in redukcije se vedno pojavljajo sočasno, za tako imenovane reakcije oksidacije-redukcije oz redoks reakcije. Na primer, zgorevanje in korozija sta reakciji oksidacije-redukcije.

Oksidacija	Zmanjšanje
Definicija	Polreakcija, pri kateri atom, ion ali molekula izgubi elektrone.	Polreakcija, kjer atom, ion ali molekula pridobi elektrone.
Ključni koncept	Oksidacija je izguba elektronov.	Zmanjšanje je dobiček elektronov.
Delna enačba	Zn → Zn2+ + 2e-	Cu2++ 2e-→ Cu
Stanje oksidacije	Poveča	Zmanjšuje
Vpleteni agenti	Oksidacijsko sredstvo je tisto, ki ujame elektrone. Oksidirano sredstvo je tisto, ki izgubi elektrone.	Reduktor je tisti, ki zagotavlja elektrone. Reducirano sredstvo je tisto, ki pridobi elektrone.
Primeri	Oksidacija metanola v formaldehid: CH3OH → CH2O + H2 Prehod iz magnezijevega atoma Mg v magnezijev Mg ion2+	Nastanek srebra iz ionov srebra. Prehod molekularnega kisika O2 na oksid O-2

Kaj je oksidacija?

Oksidacija je izguba elektrona z molekulo, atomom ali ionom. Element oksidira, ko v reakciji izgubi elektrone; to preveri povečanje oksidacijskega stanja atoma. Višje kot je stopnja oksidacije atoma, večja je stopnja oksidacije.

Beseda "oksidacija" je bila prvič uporabljena v 18. stoletju po zaslugi dela francoskega kemika Antoina Lavoisierja, ko je identificiral kisik v zraku. Takrat je bila vsaka reakcija, v kateri je bil kisik reaktant, opisana kot oksidacijska reakcija. Danes vemo, da vse oksidacijske reakcije ne vključujejo sodelovanja kisika.

Enačba delne oksidacije

Enačba delne oksidacije je del splošne reakcije, kjer se pojavlja element ki je podvržen oksidaciji in količini elektronov, ki se umaknejo na desni strani izdelkov. Na primer pri korozijski reakciji aluminija:

4Al + 3O₂ → 2Al₂ALI₃

enačba delne oksidacije aluminija je:

Za⁰→ Al⁺³ + 3e^-

V tem primeru je oksidacijsko stanje aluminija v osnovnem stanju 0 (nič) in oksidira v aluminijev ion s stanjem oksidacije +3; to pomeni, da se stopnja oksidacije aluminija poveča.

Oksidanti in oksidanti

Oksidacijsko sredstvo je tisto, ki povzroči oksidacijo druge kemikalije. Na primer, ko magnezij reagira s kisikom in tvori magnezijev oksid:

2 mg (-i) + O₂(g) → 2MgO (s),

kisik povzroči, da magnezij izgublja elektrone, zato je kisik oksidacijsko sredstvo in magnezij je oksidirana kemikalija. Kovine, kot so železo, baker in magnezij, se zlahka oksidirajo.

Primeri oksidacijskih reakcij

• Dehidrogeniranje metanola v formaldehid:

CH₃OH → H₂C = O

• Atom magnezija izgubi dva elektrona in postane magnezijev ion:

Mg (s) → Mg²⁺(s) + 2e^-

• Preoblikovanje alkohola v kis je oksidacijska reakcija:

CH₃CH₂OH → CH₃COOH

Kaj je zmanjšanje?

Zmanjšanje je dobiček elektrona z molekulo, atomom ali ionom. Element se zmanjša, ko v reakciji pridobi elektrone. To potrjuje zmanjšanje oksidacijskega stanja. Nižje kot je stopnja oksidacije atoma, večja je stopnja redukcije.

Na primer, sprememba bakrovega iona z oksidacijskim stanjem 2+ postane trdni baker z oksidacijskim stanjem 0:

Cu²⁺(izmenični tok) + 2e^- → Cu (s)

Beseda "redukcija" prihaja iz latinščine zmanjšati kar pomeni "obnoviti". Postopek ekstrakcije kovin je bil videti kot pridobivanje kovine iz nje mineralne spojine, kot je železo iz železovega oksida ali baker iz železovega oksida baker (II).

Enačba delnega zmanjšanja

Enačba delne redukcije je del splošne reakcije, kjer je prisoten element, ki se reducira, in količina elektronov, ki jih prejme na levi strani reaktantov. Na primer pri korozijski reakciji aluminija:

4Al + 3O₂ → 2Al₂ALI₃

enačba delne redukcije kisika je:

ALI⁰ + 2e^-2 → O^-2

V tem primeru je oksidacijsko stanje kisika v molekulskem stanju 0 (nič) in se reducira na oksidni ion z oksidacijskim stanjem -2; to pomeni, da stopnja oksidacije kisika preide od 0 do -2, zmanjša pa se.

Reducirni in redukcijski agensi

Reducir povzroči, da se druga kemikalija zmanjša. Na primer, ko magnezij reagira s kisikom in tvori magnezijev oksid:

2 mg (-i) + O₂(g) → 2MgO (s),

magnezij povzroči, da kisik pridobiva elektrone, zato magnezij deluje kot redukcijsko sredstvo, medtem ko se kisik zmanjša.

Kovine običajno izgubljajo elektrone, zato delujejo kot reduktorji.

Primeri reakcij redukcije

• Molekularni kisik pridobi štiri elektrone, da se pretvori v oksidni ion:

ALI₂(g) + 4e^-→ 2O^2-

• Nastanek srebra iz srebrnih ionov:

Ag⁺(ac) + e^-→ Ag (s)

Morda vas bo tudi zanimalo Organske in anorganske spojine.

Doktor biokemije na venezuelskem Inštitutu za znanstvene raziskave (IVIC), diplomiral iz bioanalize na Centralni univerzi v Venezueli.