Redox-Reaktionen: Oxidation und Reduktion
Redox-Reaktionen
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Die Elektronen, die in der Oxidationsreaktion sind die gleichen Elektronen verloren gehen, die in der Reduktionsreaktion gewonnen werden. Diese beiden Reaktionen sind allgemein genannt Halbreaktionen- Die Gesamtreaktion wird als ein Redox (rotuction /Ochsedierung) Reaktion.
Oxidation
Es gibt drei Definitionen, die Sie für die Oxidation verwendet werden können:
Der Verlust von Elektronen,
Die Verstärkung des Sauerstoff
Der Verlust von Wasserstoff
Verlust von Elektronen
Eine Möglichkeit, um Oxidation zu definieren, ist mit der Reaktion, bei der eine chemische Substanz Elektronen verliert in von Reaktant Produkt geht. Wenn beispielsweise Natriummetall mit Chlorgas reagiert, Natriumchlorid (NaCl) zu bilden, verliert das Natriummetall ein Elektron, das dann durch Chlor gewonnen wird.
Die folgende Gleichung zeigt Natrium das Elektron zu verlieren:
Wenn es das Elektron verliert, sagen Chemikern daß das Natriummetall in das Natriumkation oxidiert wurde. (EIN Kation ist ein Ion mit einer positiven Ladung durch den Verlust von Elektronen).
Reaktionen dieser Art sind recht häufig in elektrochemische Reaktionen, Reaktionen, die oder Strom erzeugen verwenden.
Verstärkung von Sauerstoff
Manchmal, in bestimmten Oxidationsreaktionen, ist es offensichtlich, dass Sauerstoff gewonnen wurde von Reaktanden zu Produkt in gehen. Reaktionen, bei denen die Verstärkung von Sauerstoff deutlicher als der Gewinn von Elektronen enthalten Verbrennungsreaktionen (Verbrennung) und das Rosten Eisen. Hier sind zwei Beispiele.
Verbrennung von Kohle:
Rosten von Eisen:
In diesen Fällen sagen, Chemiker, dass der Kohlenstoff und das Eisen Metall haben jeweils an Kohlendioxid und Rost, oxidiert wurde.
Verlust von Wasserstoff
In anderen Umsetzungen können, Oxidations besten als der Verlust von Wasserstoff zu sehen. Methylalkohol (Holzalkohol), kann zu Formaldehyd oxidiert werden:
Beim Übergang von Methanol zu Formaldehyd, ging die Verbindung aus, die vier Wasserstoffatome mit zwei Wasserstoffatomen.
Die Ermäßigung
Wie Oxidation gibt es drei Definitionen, die Sie verwenden können, Reduktion zu beschreiben:
Der Verstärkungsfaktor der Elektronen
Der Verlust von Sauerstoff
Der Gewinn von Wasserstoff
Gewinn von Elektronen
Reduktion wird oft als die Verstärkung der Elektronen gesehen. In dem Prozess von Silber auf einer Teekanne von Elektroplattieren, beispielsweise wird das Silberkation zu Silbermetall reduziert, indem die Verstärkung eines Elektrons. Die folgende Gleichung zeigt die Silberkation gewinnt das Elektron:
Wenn es das Elektron gewinnt, sagen Chemiker, dass das Silberkation hat zu Silbermetall reduziert.
Verlust von Sauerstoff
In anderen Reaktionen, ist es einfacher Reduktion als der Verlust von Sauerstoff aus Reaktanden Produkt gehen zu sehen. Zum Beispiel Eisenerz (hauptsächlich rust) an Eisenmetall in einem Hochofen reduziert durch eine Reaktion mit Kohlenmonoxid:
Das Eisen hat Sauerstoff verloren, so Chemiker sagen, dass die Eisenionen in Eisen Metall reduziert.
Verstärkung von Wasserstoff
In bestimmten Fällen kann eine Reduktion auch als Verstärkung von Wasserstoffatomen beschrieben werden in von Reaktant Produkt geht. Beispielsweise Kohlenmonoxid und Wasserstoffgas zu Methylalkohol reduziert werden:
In diesem Reduktionsverfahren hat sich die CO die Wasserstoffatome gewonnen.
Ein Verlust ist die Verstärkung des anderen
Weder Oxidation noch Reduktion stattfinden kann ohne das andere. Wenn die Elektronen verloren gehen, hat etwas damit zu gewinnen.
Betrachten wir zum Beispiel die net-ionische Gleichung (Zeigt die Gleichung nur die chemischen Substanzen, die während einer Reaktion verändert werden) für eine Reaktion mit Zinkmetall und einer wässrigen Kupfer (II) Sulfatlösung:
Diese Gesamtreaktion ist wirklich aus zwei Halbreaktionen, wie unten gezeigt.
Oxidation Halbreaktion - der Verlust von Elektronen:
Reduktion Halbreaktion - die Verstärkung der Elektronen:
Zink verliert zwei electrons- das Kupfer (II) -Kation gewinnt die gleichen zwei Elektronen. Zn oxidiert wird. Aber ohne das Kupfer-Kation (die Oxidationsmittel) Vorhanden ist, wird nichts passieren. Es ist ein notwendiges Mittel für die Oxidationsprozess fortzufahren. Das Oxidationsmittel nimmt die Elektronen aus den chemischen Spezies, die oxidiert wird.
Das Kupfer (II) Kation reduziert wird, wie es Elektronen gewinnt. Die Art, die die Elektronen liefert heißt die Reduktionsmittel. In diesem Fall wird das Reduktionsmittel Zinkmetall.
Das Oxidationsmittel ist die Spezies, die reduziert ist wird, und das Reduktionsmittel ist die Spezies, die oxidiert ist werden. Sowohl die Oxidations- und Reduktionsmittel sind auf der linken Seite (Reaktant) redox Seite der Gleichung.