Utlenianie i redukcja

Plik utlenianie jest reakcją, w której atom, jon lub cząsteczka traci elektrony, podczas gdy zmniejszenie odpowiada uzyskaniu elektronów atomu, jonu lub cząsteczki. Zarówno utlenianie, jak i redukcja zależą od zmiany stopnia utlenienia atomu, to znaczy od różnicy ładunku atomu w reakcji..

Reakcje utleniania i redukcji zawsze zachodzą jednocześnie w przypadku tak zwanych reakcji utleniania-redukcji lub reakcje redoks. Na przykład spalanie i korozja są reakcjami utleniania-redukcji.

Co to jest utlenianie?

Utlenianie to utrata elektronów przez cząsteczkę, atom lub jon. Pierwiastek utlenia się, kiedy traci elektrony w reakcji; jest to weryfikowane przez wzrost stopnia utlenienia atomu. Im wyższy stopień utlenienia atomu, tym wyższy stopień utlenienia.

Słowo „utlenianie” zostało użyte po raz pierwszy w XVIII wieku dzięki pracy francuskiego chemika Antoine'a Lavoisiera, kiedy zidentyfikował tlen w powietrzu. W tamtym czasie każda reakcja, w której tlen był reagentem, była opisywana jako reakcje utleniania. Dziś wiemy, że nie wszystkie reakcje utleniania obejmują udział tlenu.

Równanie częściowego utleniania

Równanie częściowego utleniania jest częścią ogólnej reakcji, w której występuje pierwiastek ulegający utlenieniu i ilość elektronów, które są usuwane z prawej strony produktów. Na przykład w reakcji korozji aluminium:

4Al + 3O_dwa → 2Al_dwaLUB₃

Równanie częściowego utleniania aluminium jest następujące:

Do⁰→ Al⁺³ + 3e^-

W tym przypadku stopień utlenienia aluminium w stanie elementarnym wynosi 0 (zero) i jest utleniany do jonu glinu na stopniu utlenienia +3; to znaczy, wzrasta stopień utlenienia aluminium.

Utleniacze i utleniacze

Środek utleniający to taki, który powoduje utlenianie innej substancji chemicznej. Na przykład, gdy magnez reaguje z tlenem, tworząc tlenek magnezu:

2Mg (s) + O_dwa(g) → 2MgO (s),

tlen powoduje utratę elektronów przez magnez, dlatego tlen jest Środek utleniający a magnez jest utlenioną substancją chemiczną. Metale, takie jak żelazo, miedź i magnez, są łatwo utleniane.

Przykłady reakcji utleniania

• Odwodnienie metanolu do formaldehydu:

CH₃OH → H._dwaC = O

• Atom magnezu traci dwa elektrony i staje się jonem magnezu:

Mg (s) → Mg^dwa+(s) + 2e^-

• Przemiana alkoholu w ocet jest reakcją utleniania:

CH₃CH_dwaOH → CH₃COOH

Co to jest redukcja?

Redukcja to wzmocnienie elektronowe przez cząsteczkę, atom lub jon. Pierwiastek ulega redukcji, gdy w reakcji zyskuje elektrony. Jest to weryfikowane przez spadek stopnia utlenienia. Im niższy stopień utlenienia atomu, tym większy stopień redukcji.

Na przykład zmiana jonu miedzi, ze stopniem utlenienia 2+, staje się miedzią w stanie stałym, ze stopniem utlenienia 0:

Cu^dwa+(ac) + 2e^- → Cu (s)

Słowo „redukcja” pochodzi z łaciny zmniejszyć co oznacza „przywróć”. Za proces ekstrakcji metalu uznano odzyskanie metalu z jego związków mineralnych, takich jak żelazo z tlenku żelaza czy miedź z tlenku miedzi (II)..

Równanie częściowej redukcji

Równanie częściowej redukcji jest częścią ogólnej reakcji, w której po lewej stronie reagentów pojawia się pierwiastek ulegający redukcji i ilość otrzymywanych elektronów. Na przykład w reakcji korozji aluminium:

4Al + 3O_dwa → 2Al_dwaLUB₃

równanie częściowej redukcji tlenu to:

LUB⁰ + 2e^-dwa → O^-dwa

W tym przypadku stopień utlenienia tlenu w jego stanie cząsteczkowym wynosi 0 (zero) i jest redukowany do jonu tlenkowego o stopniu utlenienia -2; to znaczy, że stopień utlenienia tlenu spada od 0 do -2, spada.

Reduktory i reduktory

Środek redukujący powoduje redukcję innej substancji chemicznej. Na przykład, gdy magnez reaguje z tlenem, tworząc tlenek magnezu:

2Mg (s) + O_dwa(g) → 2MgO (s),

magnez powoduje, że tlen zyskuje elektrony, więc magnez działa jako środek redukujący, podczas gdy tlen jest redukowany.

Metale mają tendencję do utraty elektronów, więc działają jako środki redukujące.

Przykłady reakcji redukcji

• Tlen cząsteczkowy zyskuje cztery elektrony, aby przekształcić się w jon tlenkowy:

LUB_dwa(g) + 4e^-→ 2O^dwa-

• Tworzenie srebra z jonów srebra:

Ag⁺(ac) + e^-→ Ag (y)

Możesz być także zainteresowany Związkami organicznymi i nieorganicznymi.