Oksidacijos mažinimo reakcijos

Žodis "oksidacija" iš pradžių buvo skirtaskonkrečios medžiagos sąveika su deguonimi, susidarant oksidui, nes deguonis istoriškai buvo pripažintas pirmuoju oksidantu. Oksidacija buvo suprantama kaip deguonies papildymas, o restauravimas - deguonies grąža. Taigi terminas "oksidacijos-redukcijos" jau ilgą laiką naudojamas chemijai. Vėliau oksidacijos-redukcijos reakcijos buvo laikomos tokiais procesais, dėl kurių elektronai perkeliami iš vieno į kitą, todėl šis terminas įgijo platesnę reikšmę. Pavyzdžiui, kai magnis degina deguonį: 2Mg + O2 → 2MgO, elektronai yra perkeliami iš magnio į deguonį.

Oksidacijos mažinimo reakcijosbūdingas tai, kad jie reaguoja su reagentais, vadinamomis oksidantais ir reduktoriais. Medžiagos, kurių atomai atpalaiduoja elektronus, laikomi mažinimo agentais. Cheminiai junginiai, kurių atomai sunaudoja elektronus, vadinami oksidantais. Atsižvelgiant į pirmiau minėtą reakciją, magnis yra reduktorius, o pats oksiduojamas, tai yra, duoda elektroną. Atkuriamas deguonis - paima elektroną ir yra oksidatorius. Kitas pavyzdys: CuO + H2 → Cu + H2O. Kai vario oksidas kaitinamas vandenilio srove, vario jonai gauna vandenilį iš vandenilio. Kaip oksidatorius, jie susilygina su elementiniu variu. Vandenilio atomai išsiskiria elektronus, jie yra reduktorius, o oksiduojamas pats vandenilis.

Taigi, oksidacijos procesai irAtkūrimas vyksta vienu metu: reduktoriai oksiduojami, o oksidatoriai sumažinami. Oksidacijos mažinimo reakcijos gavo tokį pavadinimą, nes tarp šių abipusių procesų yra neatsiejamas ryšys. Tai yra, jei yra atomų, kurie atmeta elektronus, tada tikrai yra tokių, kuriuos ima šie elektronai. Tokiu atveju tiek oksidantas, tiek reduktorius keičia oksidacijos laipsnį. Kaip rezultatas, cheminiai junginiai gali būti suformuoti bet kokio tipo molekulių atomų sukibimu.

Pagrindinės oksidacijos-redukcijos reakcijos rūšys yra:

1. Tarpmolekuliniai oksidatoriai ir redukuojantys atomai yra įtraukti į įvairių cheminių medžiagų molekulių sudėtį, pavyzdžiui: 2HCl + Zn → ZnCl2 + H2 ↑ (cinko redukuojantis agentas, vandenilio katijonas - oksidatorius).
2. Intramolekuliniai - oksiduojantys irredukuojantys atomai yra tos pačios cheminės medžiagos molekulės dalis, pavyzdžiui: KClO3 → 2KCl + 3O2 ↑ (bertoleto druskos molekulėje, deguonies reduktoriuje, chloro oksidatoriuje).
3. Savęs oksidacija-savirealizacija arbadisproporcionavimo - tas pats cheminis elementas reakcijoje yra redukuojantis agentas ir oksidatorius, pavyzdžiui: 3HNO2 → HNO3 + 2NO ↑ + H2O (azoto atomas azoto rūgšties tiek redukuojantis agentas ir oksidatorius, oksidacijos produktas - yra azoto rūgšties, sumažinimas produktas - azoto monoksidas).
4. Atitikimas arba proporcingumas -tas pats cheminis elementas, turintis skirtingą oksidacijos laipsnį molekulėje, sukelia vieną oksidacijos būseną, pavyzdžiui: NH4NO3 → N2O + 2H2O.

Pasireiškia oksidacijos-redukcijos reakcijospateikiami bendrai arba elektronine forma. Galime apsvarstyti cheminės sąveikos pavyzdį: 2FeCl3 + H2S → FeCl2 + S + 2HCl. Čia geležies atomas yra oksidatorius, nes jis užima vieną elektroną ir oksidacijos būseną pakeičia nuo +3 iki + 2: Fe + ³ + e → Fe + ². Sieros jonas yra reduktorius, oksiduojantis, jis suteikia elektroną ir oksidacijos būseną pakeičia nuo -2 iki 0: S ·· - e → S °. Elektroninės ar jonų-elektroninės balanso metodai naudojami stechiometrinių koeficientų lygtyse.

Oksidacijos mažinimo reakcijos yra plačiaipaplitusi ir yra svarbūs, nes jie grindžiamos degimo procesus slopinimo skilimas, kvėpavimo, medžiagų apykaitos, asimiliacijos anglies dioksido augalų, taip pat dėl ​​kitų biologinių procesų. Jie taip pat naudojami įvairiose pramonės šakose, kad iš jų junginių būtų gaminami metalai ir nemetalai. Pavyzdžiui, jie remiasi amoniako, sieros ir azoto rūgščių, kai kurių statybinių medžiagų, vaistų ir daug kitų svarbių produktų paruošimo. Jie taip pat naudojami analitine chemija, siekiant nustatyti įvairius cheminius junginius.