Na stronie utlenianie to reakcja, w której atom, jon lub cząsteczka traci elektrony, natomiast redukcja odpowiada zyskaniu elektronów z atomu, jonu lub cząsteczki. Zarówno utlenianie, jak i redukcja zależą od zmiany stanu utlenienia atomu, czyli różnicy ładunku atomu w reakcji.
Reakcje utleniania i redukcji zawsze zachodzą jednocześnie, dlatego ogólnie określa się je jako reakcje utleniania-redukcji, lub reakcje redoks Na przykład spalanie i korozja to reakcje utleniania-redukcji.
| Utlenianie | Redukcja | |
|---|---|---|
| Definicja | Półreakcja, w której atom, jon lub cząsteczka traci elektrony. | Półreakcja, w której atom, jon lub cząsteczka zyskuje elektrony. |
| Kluczowa koncepcja | Utlenianie to utrata elektronów. | Redukcja to zyskanie elektronów. |
| Równanie cząstkowe | Zn→ Zn2+ + 2e- | Cu2++ 2e-→ Cu |
| Stan utlenienia | Zwiększenie | Zmniejszenie |
| Aktorzy zaangażowani | Czynnik utleniający to ten, który zatrzymuje elektrony. Czynnik utleniony to ten, który traci elektrony. | Czynnik redukujący to ten, który dostarcza elektronów. Czynnik zredukowany to ten, który zyskuje elektrony. |
| Przykłady | Utlenianie metanolu do formaldehydu: CH OH→ CH O +H Przejście atomu magnezu Mg do jonu magnezowego Mg2+ | Tworzenie się srebra z jonów srebra. Przepuszczanie tlenu cząsteczkowego O do tlenku O-2 |
Co to jest utlenianie?
Utlenianie to. utrata elektronów Pierwiastek jest utleniony, gdy traci elektrony w reakcji; sprawdza to wzrost stanu utlenienia Im wyższy jest stan utlenienia atomu, tym wyższy jest stopień utlenienia.
Słowo "utlenianie" zostało po raz pierwszy użyte w XVIII wieku dzięki pracy francuskiego chemika Antoine'a Lavoisiera, który zidentyfikował tlen w powietrzu. Do tego czasu wszystkie reakcje, w których tlen był reagentem, były opisywane jako reakcje utleniania. Dziś wiemy, że nie wszystkie reakcje utleniania obejmują tlen.
Równanie częściowego utleniania
Częściowe równanie utleniania to ta część reakcji ogólnej, w której przedstawiono pierwiastek utleniany i liczbę elektronów zabieranych po prawej stronie produktów. Na przykład w reakcji korozji aluminium:
4Al + 3O → 2Al O
cząstkowe równanie utleniania glinu wynosi:
Al0→ Al+3 + 3e-
Stan utlenienia glinu jako pierwiastka wynosi 0 (zero), a utlenia się on do jonu glinu o stanie utlenienia +3. W tym przypadku stan utlenienia glinu wzrasta.
Czynniki utleniające i utleniacze
Środek utleniający to taki, który powoduje utlenienie innej substancji chemicznej, na przykład, gdy magnez reaguje z tlenem tworząc tlenek magnezu:
2Mg(s) + O (g)→ 2MgO(s),
tlen powoduje, że magnez traci elektrony, dlatego tlen jest środek utleniający a magnez jest utlenionym związkiem chemicznym. Metale, takie jak żelazo, miedź i magnez, łatwo się utleniają.
Przykłady reakcji utleniania
- Odwodnienie metanolu do formaldehydu:
CH OH → H C=O
- Atom magnezu traci dwa elektrony i staje się jonem magnezowym:
Mg(s)→Mg2+(s) +2e-
- Przemiana alkoholu w ocet to reakcja utleniania:
CH CH OH → CH COOH
Co to jest redukcja?
Redukcja polega na. wzmocnienie elektronowe Pierwiastek ulega redukcji, gdy w reakcji zyskuje elektrony.Weryfikuje to zmniejszenie stanu utlenienia Im niższy stan utlenienia atomu, tym większy stopień redukcji.
Na przykład, zmiana z jonu miedzi, o stanie utlenienia 2+, na stałą miedź, o stanie utlenienia 0:
Cu2+(ac) + 2e- → Cu(s)
Słowo "redukcja" pochodzi od łac. reduco Proces ekstrakcji metali postrzegano jako odzyskiwanie metalu z jego związków mineralnych, np. żelaza z tlenku żelaza czy miedzi z tlenku miedzi(II).
Równanie częściowej redukcji
Jest to ta część reakcji ogólnej, w której po lewej stronie reagentów przedstawiony jest pierwiastek redukowany i ilość elektronów, które otrzymuje. Na przykład w reakcji korozji aluminium:
4Al + 3O → 2Al O
równanie cząstkowe redukcji tlenu wynosi:
O0 + 2e-2 → O-2
W tym przypadku stan utlenienia tlenu w stanie cząsteczkowym wynosi 0 (zero) i zostaje on zredukowany do jonu tlenkowego o stanie utlenienia -2. Innymi słowy, stan utlenienia tlenu przechodzi z 0 na -2, a więc maleje.
Środki redukujące i reduktory
Czynnik redukujący powoduje redukcję innej substancji chemicznej, na przykład gdy magnez reaguje z tlenem tworząc tlenek magnezu:
2Mg(s) + O (g)→ 2MgO(s),
magnez powoduje, że tlen zyskuje elektrony, więc magnez działa jako reduktor, podczas gdy tlen jest redukowany.
Metale mają tendencję do utraty elektronów, więc działają jako reduktory.
Przykłady reakcji redukcji
- Tlen molekularny zyskuje cztery elektrony, stając się jonem tlenkowym:
O (g) +4e-→2O2-.
- Tworzenie się srebra z jonów srebra:
Ag+(ac) +e-→Ag(s)
Możesz być również zainteresowany:
- Związki organiczne i nieorganiczne.
- Kationy i aniony
- Metale i niemetale