A kémiai reakciók két fő típusa az oxidáció és a redukció. Az oxidációnak nem feltétlenül van köze az oxigénhez. Itt van, hogy mit jelent, és hogyan kapcsolódik a redukcióhoz.
Kulcsszavak: Oxidáció a kémiában
- Oxidáció akkor fordul elő, amikor egy atom, molekula vagy ion egy vagy több elektronot veszít egy kémiai reakció során.
- Ha oxidáció történik, a kémiai anyagok oxidációs állapota megnő.
- Az oxidáció nem feltétlenül jelenti az oxigént! Eredetileg azt a kifejezést használták, amikor az oxigén a reakcióban elektronvesztést okozott. A modern meghatározás általánosabb.
Oxidáció meghatározása
Az oxidáció az elektronok egy a molekula, atom vagy ion.
Oxidáció akkor történik, amikor a oxidációs állapot megnövekszik egy molekula, atom vagy ion mennyisége. Az ellenkező folyamatot hívják csökkentés, amely akkor fordul elő, ha elektronok nyerése történik, vagy ha egy atom, molekula vagy ion oxidációs állapota csökken.
A reakcióra példa a hidrogén és a fluortartalmú gázok közötti reakció hidrogén-fluorid sav:
H2 + F2 → 2 HF
Ebben a reakcióban a hidrogén oxidálódik és a fluort csökken. A reakció jobban megérthető, ha két félreakcióban írják le.
H2 → 2 H+ + 2 e-
F2 + 2 e- → 2 F-
Vegye figyelembe, hogy ebben a reakcióban sehol nincs oxigén!
Az oxidációt magában foglaló oxidáció történelmi meghatározása
Az oxidáció régebbi jelentése az volt, amikor oxigén lett hozzáadva a összetett. Ennek oka az volt, hogy az oxigéngáz (O2) volt az első ismert oxidálószer. Míg az oxigén hozzáadása egy vegyülethez jellemzően megfelel az elektronveszteség és a növekedés kritériumainak az oxidációs állapotban az oxidáció fogalmát kibővítették, hogy más típusú vegyületekre is kiterjedjen reakciókat.
Az oxidáció régi meghatározásának klasszikus példája az, amikor a vas oxigénnel kombinálódik Vas-oxid vagy rozsda. Állítólag a vas rozsdává oxidálódott. A kémiai reakció:
2 Fe + O2 → Fe2O3
A vasfémet oxidálják, hogy a rozsdának nevezett vas-oxidot képezzék.
Az elektrokémiai reakciók nagyszerű példái az oxidációs reakcióknak. Amikor egy rézhuzalt olyan oldatba helyezik, amely ezüst ionokat tartalmaz, az elektronok a rézfémből az ezüstionokba kerülnek. A rézfém oxidálódik. Az ezüst fémszakaszok növekednek a rézhuzalon, míg a rézionok szabadulnak fel az oldatba.
Cu (s) + 2 Ag+(aq) → Cu2+(aq) + 2 Ag (s)
Az oxidáció másik példája, amikor egy elem oxigénnel kombinálódik, a magnézium-fém és az oxigén közötti reakció, hogy magnézium-oxidot képezzen. Sok fémek oxidálódnak, tehát hasznos felismerni az egyenlet formáját:
2 Mg (s) + O2 (g) → 2 MgO
Az oxidáció és a redukció együtt fordul elő (Redox reakciók)
Az elektron felfedezése és a kémiai reakciók magyarázata után a tudósok felismerték az oxidációt és A redukció együtt fordul elő, az egyik faj elveszíti az elektronokat (oxidálódik) és egy másik elektronokat nyer (csökkentett). Egy olyan kémiai reakciót, amelyben oxidáció és redukció történik, redox reakciónak nevezzük, amely a redukció-oxidációt jelenti.
Egy fém oxigénnel történő oxidációja azután magyarázható, hogy a fématom veszít elektronokat, hogy kationt képezzen (oxidálódik) az oxigénmolekulával, amely elektronokat nyer, és így oxigénionokat képez. Például magnézium esetében a reakciót így lehet átírni:
2 Mg + O2 → 2 [Mg2+] [O2-]
amely a következő félreakciókból áll:
Mg → Mg2+ + 2 e-
O2 + 4 e- → 2 O2-
A hidrogénnel járó oxidáció történelmi meghatározása
Az oxidáció, amelyben oxigén vesz részt, a kifejezés modern meghatározása szerint továbbra is oxidáció. Van azonban egy másik régi definíció a hidrogén vonatkozásában, amely előfordulhat a szerves kémia szövegeiben. Ez a meghatározás ellentétes az oxigéndefinícióval, ezért zavart okozhat. Ennek ellenére jó tudni. E meghatározás szerint az oxidáció a hidrogén veszteség, míg a redukció a hidrogén nyerése.
Például e meghatározás szerint, amikor az etanolt etanálokká oxidálják:
CH3CH2OH → CH3CHO
Az etanolt azért oxidálódik, mert elveszíti a hidrogént. Az egyenlet megfordításával az etanál redukálható hidrogén hozzáadásával, hogy etanolt képezzen.
Az OIL RIG használata az oxidáció és redukció emlékezésére
Tehát ne feledje, az oxidáció és redukció modern meghatározása az elektronokra vonatkozik (nem oxigénre vagy hidrogénre). Az OIL RIG használata az egyik módja annak, hogy emlékezzen arra, melyik faj oxidálódik és melyik redukált. Az OIL RIG az Oxidáció elvesztése, a Redukció elnyerése.
források
- Haustein, Catherine Hinga (2014). K. Lee Lerner és Brenda Wilmoth Lerner (szerk.). Oxidáció - redukciós reakció. A Gale Encyclopedia of Science (5. kiadás). Farmington Hills, MI: Gale Csoport.
- Hudlický, Miloš (1990). Oxidációk a szerves kémiában. Washington, D.C.: American Chemical Society. o. 456. ISBN 978-0-8412-1780-5.