Oxidation och reduktion

De oxidation är en reaktion där en atom, jon eller molekyl förlorar elektroner medan minskning motsvarar förstärkningen av elektroner i en atom, jon eller molekyl. Både oxidation och reduktion beror på förändringen i atomens oxidationstillstånd, det vill säga på skillnaden i atomens laddning i en reaktion..

Oxidations- och reduktionsreaktionerna sker alltid samtidigt för så kallade oxidationsreduktionsreaktioner eller redoxreaktioner. Exempelvis är förbränning och korrosion oxidationsreduktionsreaktioner.

Vad är oxidation?

Oxidation är förlust av elektroner av en molekyl, atom eller jon. Ett element oxiderar när det förlorar elektroner i en reaktion; detta verifieras av ökning av oxidationstillstånd av atomen. Ju högre oxidationstillstånd för en atom, desto högre oxidationsgrad.

Ordet "oxidation" användes för första gången på 1700-talet tack vare arbetet av den franska kemisten Antoine Lavoisier när han identifierade syre i luften. Vid den tiden beskrevs varje reaktion där syre var en reaktant som oxidationsreaktioner. Idag vet vi att inte alla oxidationsreaktioner involverar syre.

Partiell oxidationsekvation

En partiell oxidationsekvation är den del av den allmänna reaktionen där elementet som genomgår oxidation och mängden elektroner som tas ut på produktens högra sida är närvarande. Till exempel i korrosionsreaktionen av aluminium:

4Al + 3O_två → 2Al_tvåELLER₃

Den partiella oxidationsekvationen för aluminium är:

Till⁰→ Al⁺³ + 3e^-

I detta fall är oxidationstillståndet för aluminium i dess elementära tillstånd 0 (noll) och det oxideras till aluminiumjon med ett oxidationstillstånd +3; det vill säga oxidationstillståndet för aluminium ökar.

Oxiderande och oxidationsmedel

Ett oxidationsmedel är ett som gör att en annan kemikalie oxideras. Till exempel när magnesium reagerar med syre för att bilda magnesiumoxid:

2Mg (s) + O_två(g) → 2MgO (s),

syre får magnesium att förlora elektroner, därför är syre oxidationsmedel och magnesium är den oxiderade kemikalien. Metaller som järn, koppar och magnesium oxideras lätt.

Exempel på oxidationsreaktioner

• Dehydrogenering av metanol till formaldehyd:

CH₃OH → H_tvåC = O

• Magnesiumatomen förlorar två elektroner och blir magnesiumjonen:

Mg (s) → Mg^två+(s) + 2e^-

• Omvandlingen av alkohol till vinäger är en oxidationsreaktion:

CH₃CH_tvåOH → CH₃COOH

Vad är minskning?

Minskningen är elektronförstärkning av en molekyl, atom eller jon. Ett element reduceras när det i en reaktion får elektroner. Detta verifieras av minskning av oxidationstillstånd. Ju lägre oxidationstillstånd för en atom, desto större är reduktionsgraden.

Till exempel blir förändringen av kopparjon, med oxidationstillstånd 2+, fast koppar, med oxidationstillstånd 0:

Cu^två+(ac) + 2e^- → Cu (s)

Ordet "reduktion" kommer från latin minska vilket betyder "återställa". Metoden för extraktion av metall ansågs vara återvinning av metall från dess mineralföreningar, såsom järn från järnoxid eller koppar från koppar (II) oxid.

Partiell reduktionsekvation

En partiell reduktionsekvation är den del av den allmänna reaktionen där elementet som genomgår reduktion och mängden elektroner det tar emot på vänster sida av reaktanterna visas. Till exempel i korrosionsreaktionen av aluminium:

4Al + 3O_två → 2Al_tvåELLER₃

den partiella syrereduktionsekvationen är:

ELLER⁰ + 2e^-två → O^-två

I detta fall är oxidationstillståndet för syre i sitt molekylära tillstånd 0 (noll) och det reduceras till en oxidjon med ett oxidationstillstånd -2; det vill säga oxidationstillståndet för syre går från 0 till -2, minskar.

Reduktions- och reduktionsmedel

Ett reduktionsmedel gör att en annan kemikalie reduceras. Till exempel när magnesium reagerar med syre för att bilda magnesiumoxid:

2Mg (s) + O_två(g) → 2MgO (s),

magnesium får syre att få elektroner, så magnesium fungerar som reduktionsmedel medan syre reduceras.

Metaller tenderar att förlora elektroner så att de fungerar som reducerande medel.

Exempel på reduktionsreaktioner

• Molekylärt syre får fyra elektroner för att omvandlas till en oxidjon:

ELLER_två(g) + 4e^-→ 2O^två-

• Bildandet av silver från silverjoner:

Ag⁺(ac) + e^-→ Ag (s)

Du kanske också är intresserad av organiska och oorganiska föreningar.