Mes paaiškiname, kas yra oksidacija ir kaip ji vyksta. Taip pat oksidacijos tipai, oksidacijos skaičius ir redukcija.
Kas yra oksidacija?
Paprastai tai vadinama oksidacija iki cheminės reakcijos kuriame deguonis jungiasi su kitais medžiagų, formuojančios molekulės, vadinamos oksidai. Tai ypač paplitusi metalų pasaulyje, nors jokiu būdu ne tik jiems. Chemijoje oksidacija vadinamas cheminis reiškinys, kurio metu a atomas, molekulė arba jonų praranda vieną ar daugiau elektronų, taip padidindamas savo teigiamą krūvį.
Kadangi deguonis yra elementas, kuris paprastai priima šiuos elektronus, tokio tipo reakcijos buvo vadinamos redukcijos-oksidacijos reakcijomis, oksidų redukcijos reakcijomis arba redokso reakcijos, tačiau taip pat svarbu paaiškinti, kad gali būti redokso reakcijų, kuriose deguonis nedalyvauja. Turėkite omenyje, kad pavadinimas deguonis kilęs iš graikų kalbos oxys, "Rūgštis"; Y genos, "Gamintojas": tai yra, deguonis taip pavadintas, nes jis ėsdina metalai, kaip ir jis rūgšties.
Dauguma oksidacijos atvejų yra susiję su deguonimi, tačiau gali atsirasti ir nesant. Ir panašiai, oksidacija ir redukcija visada vyksta kartu ir vienu metu.
Juose visada dalyvauja du elementai, kurie keičiasi elektronais:
- Oksidatorius. Tai cheminis elementas, kuris užfiksuoja elektronų perduodamas, tai yra, jis juos priima ir padidina savo neigiamą krūvį. Tai vadinama žemesne oksidacijos būsena arba, kitaip tariant, sumažinimu.
- Reduktorius. Ar jis cheminis elementas kuris atiduoda arba praranda perkeltus elektronus, padidindamas jų teigiamą krūvį. Tai vadinama aukštesne oksidacijos būsena arba, kitaip tariant, oksidacija.
Taigi: oksidatorius redukuojamas reduktoriumi, o reduktorius oksiduojamas oksiduojančiu agentu. Taigi, mes turime oksiduotis reiškia prarasti elektronus, kol sumažinti – tai įgyti elektronų.
Šie procesai yra įprasti ir kasdieniai, iš tikrųjų jie yra būtini gyvenimą: gyvos būtybės mes gauname cheminė energija dėl panašių reakcijų, tokių kaip gliukozės oksidacija.
Oksidacijos rūšys
Yra žinomi du oksidacijos tipai:
- Lėta oksidacija. Jį gamina deguonis, esantis oro arba į Vanduo, dėl kurio metalai praranda blizgesį ir kenčia korozija per ilgai veikiamas aplinką.
- Greita oksidacija. Tai atsiranda smarkių cheminių reakcijų, tokių kaip degimo, paprastai egzoterminiai (jie išskiria energiją kaip karštis), daugiausia gaminamas iš organinių elementų (turinčių anglies ir vandenilio).
Oksidacijos numeris
Cheminiai elementai turi oksidacijos skaičių, kuris parodo elektronų skaičių, kurį šis elementas įjungia, kai reikia susieti su kitais, kad susidarytų tam tikras junginys.
Šis skaičius beveik visada yra sveikasis skaičius ir gali būti teigiamas arba neigiamas, priklausomai nuo to, ar atitinkamas elementas reakcijos metu atitinkamai praranda ar įgyja elektronų.
Pavyzdžiui: elementas, kurio oksidacijos skaičius +1, reaguodamas su kitais, linkęs prarasti elektroną, o elementas, kurio skaičius -1, reaguoja su kitais, kad sudarytų junginį, įgyti elektroną. Šie oksidacijos skaičiai gali turėti tokias reikšmes kaip elektronų, dalyvaujančių procese procesas, o kai kuriais atvejais jie dažniausiai priklauso nuo to, su kokiais elementais jie reaguoja.
Laisvieji elementai, kurie nėra sujungti su kitais, turi oksidacijos skaičių 0. Kita vertus, kai kurie oksidacijos skaičių pavyzdžiai:
Deguonies oksidacijos skaičius yra -2 (O-2), išskyrus peroksidus, kurių -1 (O2-2) ir superoksidus, kurių -½ (O2–).
Metalinių elementų oksidacijos skaičius yra teigiamas. Pavyzdžiui: natrio jonai (Na +), magnio jonai (Mg2 +), geležies jonai (Fe2 +, Fe3 +)
Vandenilio oksidacijos skaičius yra +1 (H +), išskyrus metalų hidridus, kurių -1 (H–).
Oksidacija ir redukcija
Oksidacija ir redukcija yra atvirkštiniai ir vienas kitą papildantys procesai, visada vykstantys tuo pačiu metu. Pirmajame elektronai prarandami, o antrajame jie įgyjami, todėl keičiasi elektros krūviai elementų.
Šios reakcijos dažnai naudojamos pramoniniuose ir metalurginiuose procesuose, pavyzdžiui, siekiant sumažinti mineralų kiekį, gaunant grynus metalinius elementus, tokius kaip geležis arba aliuminis; arba deginant organines medžiagas, pavyzdžiui, elektros energijos gamybos įrenginiuose ar net reaktyviniuose varikliuose.