Реакция на окисление срещу Редукция
Реакциите на окисление и редукция са взаимосвързани. Когато едно вещество е окислено, друго вещество намалява. Следователно тези реакции са известни като окислително-възстановителни реакции.
Реакция на окисление
Първоначално реакциите на окисление са идентифицирани като реакции, в които участва кислородният газ. Тук кислородът се комбинира с друга молекула, за да произведе оксид. При тази реакция кислородът претърпява редукция, а другото вещество се окислява. Следователно, основно окислителната реакция е добавяне на кислород към друго вещество. Например в следващата реакция водородът се подлага на окисление и следователно кислородният атом се добавя към водород, образуваща вода.
2H 2 + O 2 -> 2H 2 O
Друг начин за описване на окислението е загубата на водород. Има случаи, в които е трудно да се опише окисляването като добавяне на кислород. Например, в следващата реакция кислородът се е добавил и към въглерода, и към водорода, но само въглеродът е претърпял окисление. В този случай окислението може да се опише, като се каже, че това е загубата на водород. Тъй като водородите се отделят от метана при производството на въглероден диоксид, въглеродът там е окислен.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O
Друг алтернативен подход за описване на окисляването е загубата на електрони. Този подход може да се използва за обяснение на химични реакции, при които не можем да видим образуване на оксид или загуба на водород. Така че, дори когато няма кислород, можем да обясним окислението, използвайки този подход. Например в следващата реакция магнезият се превръща в магнезиеви йони. Тъй като магнезият е загубил два електрона, той е претърпял окисление и хлорният газ е окислител.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2Cl -
Състоянието на окисление помага да се идентифицират атомите, претърпели окисление. Според дефиницията на IUPAC, степента на окисление е „мярка за степента на окисление на атома в дадено вещество. Определя се като заряда, за който може да се предполага, че има атом. Състоянието на окисление е цяло число и може да бъде положително, отрицателно или нулево. Състоянието на окисление на атома се подлага на промяна при химична реакция. Ако степента на окисление се увеличава, тогава атомът се казва, че е окислен. Както в горната реакция, магнезият има нула степен на окисление, а магнезиевият йон има +2 степен на окисление. Тъй като окислителното число се е увеличило, магнезият се е окислил.
Реакция на намаляване
Редукцията е противоположна на окисляването. По отношение на преноса на кислород, при редукционните реакции кислородът се губи. По отношение на преноса на водород, реакциите на редукция протичат, когато се получи водород. Например в горния пример между метан и кислород кислородът е намалял, тъй като е придобил водород. По отношение на електронен трансфер, редукцията набира електрони. Така че, съгласно горния пример, хлорът се редуцира.
Каква е разликата между реакцията на окисление и реакцията на редукция?
• При реакциите на окисление кислородът се натрупва, а при редукционните реакции кислородът се губи.
• При окисляване водородът се губи, но при редукция се получава водород.
• При реакции на окисление електроните се губят, но при редукционни реакции се получават електрони.
• При окислителните реакции степента на окисление се повишава. Видовете, подложени на редукция, намаляват степента на окисление.
