Oksidasjon og reduksjon

De oksidasjon er en reaksjon der et atom, ion eller molekyl mister elektroner mens reduksjon tilsvarer gevinsten av elektroner til et atom, ion eller molekyl. Både oksidasjon og reduksjon avhenger av endringen i atomets oksidasjonstilstand, det vil si av forskjellen i atomets ladning i en reaksjon..

Oksidasjons- og reduksjonsreaksjonene forekommer alltid samtidig for det som er kjent som oksidasjonsreduksjonsreaksjoner eller redoksreaksjoner. For eksempel er forbrenning og korrosjon oksidasjonsreduksjonsreaksjoner.

Hva er oksidasjon?

Oksidasjon er tap av elektroner av et molekyl, atom eller ion. Et element oksiderer når det mister elektroner i en reaksjon; dette bekreftes av økning i oksidasjonstilstand av atomet. Jo høyere oksidasjonstilstanden til et atom er, desto høyere grad av oksidasjon.

Ordet "oksidasjon" ble brukt for første gang på 1700-tallet takket være arbeidet til den franske kjemikeren Antoine Lavoisier da han identifiserte oksygen i luften. På den tiden ble enhver reaksjon der oksygen var en reaktant beskrevet som oksidasjonsreaksjoner. I dag vet vi at ikke alle oksidasjonsreaksjoner involverer deltakelse av oksygen.

Delvis oksidasjonsligning

En delvis oksidasjonsligning er den delen av den generelle reaksjonen der elementet som gjennomgår oksidasjon og mengden elektroner som trekkes ut på høyre side av produktene er til stede. For eksempel i korrosjonsreaksjonen av aluminium:

4Al + 3O_to → 2Al_toELLER₃

Den delvise oksidasjonsligningen for aluminium er:

Til⁰→ Al⁺³ + 3e^-

I dette tilfellet er oksidasjonstilstanden til aluminium i sin elementære tilstand 0 (null) og den oksyderes til aluminiumion med en oksidasjonstilstand +3; det vil si at oksidasjonstilstanden til aluminium øker.

Oksidasjons- og oksidasjonsmidler

Et oksidasjonsmiddel er et som fører til at et annet kjemikalie oksyderes. For eksempel når magnesium reagerer med oksygen for å danne magnesiumoksid:

2Mg (s) + O_to(g) → 2MgO (s),

oksygen får magnesium til å miste elektroner, derfor er oksygen oksidasjonsmiddel og magnesium er det oksyderte kjemikaliet. Metaller som jern, kobber og magnesium oksideres lett.

Eksempler på oksidasjonsreaksjoner

• Dehydrogenering av metanol til formaldehyd:

CH₃OH → H_toC = O

• Magnesiumatomet mister to elektroner og blir magnesiumionet:

Mg (s) → Mg^to+(s) + 2e^-

• Transformasjonen av alkohol til eddik er en oksidasjonsreaksjon:

CH₃CH_toOH → CH₃COOH

Hva er reduksjon?

Reduksjonen er elektronforsterkning av et molekyl, atom eller ion. Et element reduseres når det i en reaksjon får elektroner. Dette bekreftes av reduksjon i oksidasjonstilstand. Jo lavere oksidasjonstilstanden til et atom er, jo større er reduksjonsgraden.

For eksempel blir endringen av kobberion, med oksidasjonstilstand 2+, fast kobber, med oksidasjonstilstand 0:

Cu^to+(ac) + 2e^- → Cu (s)

Ordet "reduksjon" kommer fra latin redusere som betyr "gjenopprette". Metoden for utvinning av metall ble ansett som utvinning av metall fra dets mineralforbindelser, slik som jern fra jernoksid eller kobber fra kobber (II) oksid.

Delvis reduksjonsligning

En delvis reduksjonsligning er den delen av den generelle reaksjonen der elementet som gjennomgår reduksjon og mengden elektroner den mottar på venstre side av reaktantene vises. For eksempel i korrosjonsreaksjonen av aluminium:

4Al + 3O_to → 2Al_toELLER₃

den delvise oksygenreduksjonsligningen er:

ELLER⁰ + 2e^-to → O^-to

I dette tilfellet er oksygentilstanden til oksygen i molekylær tilstand 0 (null) og den reduseres til et oksidion med en oksidasjonstilstand -2; det vil si at oksidasjonstilstanden til oksygen går fra 0 til -2, avtar.

Reduksjons- og reduksjonsmidler

Et reduksjonsmiddel fører til at et annet kjemikalie reduseres. For eksempel når magnesium reagerer med oksygen for å danne magnesiumoksid:

2Mg (s) + O_to(g) → 2MgO (s),

magnesium får oksygen til å få elektroner, så magnesium fungerer som et reduksjonsmiddel mens oksygen reduseres.

Metaller har en tendens til å miste elektroner, slik at de fungerer som reduksjonsmidler.

Eksempler på reduksjonsreaksjoner

• Molekylært oksygen får fire elektroner til å transformere seg til et oksidion:

ELLER_to(g) + 4e^-→ 2O^to-

• Dannelsen av sølv fra sølvioner:

Ag⁺(ac) + e^-→ Ag (s)

Du kan også være interessert i organiske og uorganiske forbindelser.