Kaj je oksidacija? Opredelitev in primer

Dve ključni vrsti kemijskih reakcij sta oksidacija in redukcija. Oksidacija ni nujno povezana s kisikom. Tukaj je, kaj pomeni in kako se nanaša na zmanjšanje.

Ključni ukrepi: Oksidacija v kemiji

Oksidacija je izguba elektronov med reakcijo a molekula, atom ali ion.
Do oksidacije pride, ko oksidacijsko stanje molekul, atoma ali iona se poveča. Pokliče se nasprotni postopek zmanjšanje, ki nastane, ko pride do pridobivanja elektronov ali ko se oksidacijsko stanje atoma, molekule ali iona zmanjša.

Primer reakcije je, da nastane med vodikom in fluoro plinom fluorovodikova kislina:

H₂ + F₂ → 2 HF

Pri tej reakciji se vodik oksidira in fluor zmanjša. Reakcijo je mogoče bolje razumeti, če je napisana v obliki dveh polovičnih reakcij.

H₂ → 2 H⁺ + 2 e^-

F₂ + 2 e^- → 2 F^-

Upoštevajte, da v tej reakciji ni nikjer kisika!

Starejši pomen oksidacije je bil kdaj kisik je bil dodan v spojina. To je bilo zato, ker je bil kisik plin (O₂) je bilo prvo znano oksidacijsko sredstvo. Medtem ko dodajanje kisika v spojino običajno izpolnjuje merila izgube elektronov in povečanja v oksidacijskem stanju smo definicijo oksidacije razširili na druge vrste kemikalij reakcije.

Klasičen primer stare definicije oksidacije je, ko se železo kombinira s kisikom železov oksid ali rje. Železo naj bi oksidiralo v rjo. Kemična reakcija je:

2 Fe + O₂ → Fe₂O₃

Železna kovina oksidira in tvori železov oksid, znan kot rja.

Elektrokemijske reakcije so odličen primer oksidacijskih reakcij. Ko se v raztopino, ki vsebuje srebrove ione, vstavimo bakreno žico, se elektroni iz bakrene kovine prenesejo v ione srebra. Kovina bakra oksidira. Srebrni kovinski viski rastejo na bakreni žici, bakrovi ioni pa se sproščajo v raztopino.

Cu (s) + 2 Ag⁺(vod) → Cu²⁺(vod) + 2 Ag (s)

Drugi primer oksidacije, pri katerem se element kombinira s kisikom, je reakcija med magnezijevo kovino in kisikom, da nastane magnezijev oksid. Mnoge kovine oksidirajo, zato je koristno prepoznati obliko enačbe:

2 mg (s) + 0₂ (g) → 2 MgO

Ko so odkrili elektrone in razložili kemične reakcije, so znanstveniki spoznali oksidacijo in redukcije potekajo skupaj, pri čemer ena vrsta izgubi elektrone (oksidira), druga pa pridobi elektrone (zmanjšano). Vrsta kemijske reakcije, pri kateri pride do oksidacije in redukcije, se imenuje redoks reakcija, ki pomeni redukcijsko-oksidacijsko.

Oksidacija kovine s kisikovim plinom bi lahko nato pojasnili kot kovinski atom, ki izgublja elektrone, da tvori kation (oksidira), pri čemer kisikova molekula pridobi elektrone in tvori kisikove anione. Na primer v primeru magnezija lahko reakcijo zapišemo kot:

2 mg + 0₂ → 2 [Mg²⁺] [O^2-]

obsegajo naslednje polovične reakcije:

Mg → Mg²⁺ + 2 e^-

O₂ + 4 e^- → 2 O^2-

Oksidacija, v katero je vključen kisik, je po sodobni definiciji izraza še vedno oksidacija. Vendar obstaja še ena stara opredelitev vodika, ki jo lahko srečamo v besedilih organske kemije. Ta opredelitev je nasprotna definiciji kisika, zato lahko povzroči zmedo. Kljub temu se je dobro zavedati. Po tej definiciji je oksidacija izguba vodika, medtem ko je zmanjšanje dobiček vodika.

Na primer, v skladu s to definicijo, ko etanol oksidira v etanal:

CH₃CH₂OH → CH₃CHO

Šteje se, da etanol oksidira, ker izgublja vodik. Če enačbo obrnemo, lahko etanol zmanjšamo z dodajanjem vodika, da nastane etanol.

Torej, spomnite se sodobne definicije oksidacije in redukcije zadeva elektrone (ne kisik ali vodik). Eden od načinov zapomniti, katere vrste so oksidirane in katere manjše, je uporaba OIL RIG. OIL RIG pomeni oksidacija izguba, zmanjšanje je dobiček.

• Haustein, Catherine Hinga (2014). K. Lee Lerner in Brenda Wilmoth Lerner (ur.). Reakcija oksidacije - redukcija. Enciklopedija znanosti Gale (5. izd.). Farmington Hills, MI: Gale Group.
• Hudlický, Miloš (1990). Oksidacije v organski kemiji. Washington, D.C.: Ameriško kemijsko društvo. str. 456. ISBN 978-0-8412-1780-5.