Što je oksidacija? Definicija i primjer

Dvije ključne vrste kemijskih reakcija su oksidacija i redukcija. Oksidacija ne mora nužno imati veze s kisikom. Evo što to znači i kako se odnosi na smanjenje.

Ključni postupci: oksidacija u kemiji

Oksidacija je gubitak elektroni tijekom reakcije od a molekula, atom ili ion.
Oksidacija nastaje kada oksidacijsko stanje povećava se molekula, atom ili ion. Zove se suprotan postupak smanjenje, koji nastaje kada dolazi do povećanja elektrona ili ako se oksidacijsko stanje atoma, molekule ili iona smanji.

Primjer reakcije je onaj između vodika i plina fluora koji nastaje fluorovodična kiselina:

H₂ + F₂ → 2 HF

U ovoj reakciji vodik se oksidira i fluor se smanjuje. Reakcija se može bolje razumjeti ako je napisana u obliku dvije polu-reakcije.

H₂ → 2 H⁺ + 2 e^-

F₂ + 2 e^- → 2 F^-

Napominjemo da u ovoj reakciji nigdje nema kisika!

Starije značenje oksidacije bilo je kada kisik dodan je u spoj. To je bilo zato što je plin kisik (O₂) bilo prvo poznato oksidirajuće sredstvo. Dok dodavanje kisika spoju obično zadovoljava kriterije gubitka i povećanja elektrona u oksidacijskom stanju, definicija oksidacije proširila se na ostale vrste kemikalija reakcije.

Klasičan primjer stare definicije oksidacije je kada se željezo kombinira s kisikom da bi se dobilo željezov oksid ili hrđa. Kaže se da je željezo oksidiralo u hrđu. Kemijska reakcija je:

2 Fe + O₂ → Fe₂O₃

Metalno željezo se oksidira i stvara željezni oksid poznat kao hrđa.

Elektrokemijske reakcije su sjajni primjeri oksidacijskih reakcija. Kada se bakrena žica stavi u otopinu koja sadrži ione srebra, elektroni se prenose iz metala bakra u ione srebra. Metal bakra oksidira. Srebrni metalni viski rastu na bakrenoj žici, dok se bakarni ioni oslobađaju u otopini.

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

Drugi primjer oksidacije gdje se element kombinira s kisikom je reakcija između magnezijevog metala i kisika da nastane magnezijev oksid. Mnogi metali oksidiraju, pa je korisno prepoznati oblik jednadžbe:

2 mg (s) + 0₂ (g) → 2 MgO (s)

Nakon što je otkriven elektron i moguće je objasniti kemijske reakcije, znanstvenici su shvatili oksidaciju i redukcije nastaju zajedno, pri čemu jedna vrsta gubi elektrone (oksidira), a druga dobiva elektrone (Smanjuje). Vrsta kemijske reakcije u kojoj dolazi do oksidacije i redukcije naziva se redoks reakcija, koja označava redukciju-oksidaciju.

Oksidacija metala plinom kisikom tada se može objasniti kao atom metala koji gubi elektrone da bi formirao kation (oksidirajući) s molekulom kisika koja dobiva elektrone da bi formirala anione kisika. Na primjer, u slučaju magnezija, reakcija bi mogla biti napisana kao:

2 mg + 0₂ → 2 [Mg²⁺] [O^2-]

sadržava slijedeće polu-reakcije:

Mg → Mg²⁺ + 2 e^-

O₂ + 4 e^- → 2 O^2-

Oksidacija u koju je uključen kisik još je uvijek oksidacija prema modernoj definiciji pojma. Međutim, postoji još jedna stara definicija koja uključuje vodik koja se može naći u tekstovima organske kemije. Ova je definicija suprotna definiciji kisika, pa može uzrokovati zbrku. Ipak, dobro je biti svjestan. Prema ovoj definiciji, oksidacija je gubitak vodika, dok smanjenje je dobitak vodika.

Na primjer, prema ovoj definiciji, kada se etanol oksidira u etan:

CH₃CH₂OH → CH₃CHO

Etanol se smatra oksidiranim jer gubi vodik. Obrnuvši jednadžbu, etanol se može smanjiti dodavanjem vodika da nastane etanol.

Dakle, sjetite se suvremene definicije oksidacije i redukcije koja se odnosi na elektrone (ne kisik ili vodik). Jedan od načina da zapamtite koje su vrste oksidirane, a koje smanjene je korištenje ULJA RIG. OIL RIG znači oksidacija je gubitak, smanjenje je dobitak.

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