Mēs izskaidrojam, kas ir oksidēšana un kā tā notiek. Arī oksidācijas veidi, oksidācijas skaits un reducēšana.
Kas ir oksidēšana?
To parasti sauc par oksidēšanu līdz ķīmiskās reakcijas kurā skābeklis savienojas ar citiem vielas, veidojot molekulas, ko sauc oksīdi. Tas ir īpaši izplatīts metālu pasaulē, lai gan tas nekādā ziņā nav tikai tiem. Ķīmijā oksidāciju sauc par ķīmisko fenomenu, kurā a atoms, molekula vai jonu zaudē vienu vai vairākus elektronus, tādējādi palielinot savu pozitīvo lādiņu.
Tā kā skābeklis ir elements, kas parasti pieņem šos elektronus, šāda veida reakcijas sauca par reducēšanas-oksidācijas reakcijām, oksīdu reducēšanas reakcijām vai redoksreakcijas, taču ir arī svarīgi precizēt, ka var būt redoksreakcijas, kurās skābeklis nepiedalās. Ņem vērā, ka skābekļa nosaukums cēlies no grieķu valodas oksis, "Skābe"; Y genos, "Ražotājs": tas ir, skābeklis ir nosaukts tāpēc, ka tas korodē metāli, tāpat kā viņš to dara skābe.
Vairumā gadījumu oksidēšanās ir saistīta ar skābekli, bet tā var notikt arī bez tā. Un līdzīgi, oksidēšana un reducēšana vienmēr notiek kopā un vienlaicīgi.
Tajos vienmēr piedalās divi elementi, kas apmainās ar elektroniem:
- Oksidētājs. Tas ir ķīmiskais elements, kas uztver elektroni nodots, tas ir, tas tos saņem un palielina savu negatīvo lādiņu. To sauc par zemāku oksidācijas pakāpi vai, citiem vārdiem sakot, samazināšanos.
- Reducējošais līdzeklis. Vai viņš ir ķīmiskais elements kas atdod vai zaudē pārnestos elektronus, palielinot to pozitīvo lādiņu. To sauc par augstāku oksidācijas pakāpi vai, citiem vārdiem sakot, par oksidēšanos.
Tātad: oksidētājs tiek reducēts ar reducētāju, bet reducētājs tiek oksidēts ar oksidētāju. Tādējādi mums ir oksidēties nozīmē zaudēt elektronus, kamēr samazināt nozīmē iegūt elektronus.
Šie procesi ir izplatīti un ikdienišķi, patiesībā tie ir būtiski dzīvi: dzīvas radības mēs iegūstam ķīmiskā enerģija pateicoties līdzīgām reakcijām, piemēram, glikozes oksidēšanai.
Oksidācijas veidi
Ir zināmi divi oksidācijas veidi:
- Lēna oksidēšanās. To ražo skābeklis, kas atrodas gaiss vai iekšā Ūdens, kas liek metāliem zaudēt spīdumu un ciest korozija tiek pakļauts pārāk ilgi vide.
- Ātra oksidēšanās. Tas notiek vardarbīgās ķīmiskās reakcijās, piemēram, degšana, parasti eksotermiski (tie atbrīvo enerģiju kā karstums), un tiek ražots galvenokārt organiskos elementos (satur oglekli un ūdeņradi).
Oksidācijas numurs
Ķīmiskajiem elementiem ir oksidācijas skaitlis, kas apzīmē elektronu skaitu, ko šis elements izmanto, kad runa ir par asociāciju ar citiem, veidojot noteiktu savienojumu.
Šis skaitlis gandrīz vienmēr ir vesels skaitlis un var būt pozitīvs vai negatīvs atkarībā no tā, vai attiecīgais elements reakcijas laikā attiecīgi zaudē vai iegūst elektronus.
Piemēram: elementam ar oksidācijas skaitli +1 ir tendence zaudēt elektronu, reaģējot ar citiem, savukārt elementam ar skaitli -1 ir tendence iegūt elektronu, reaģējot ar citiem, veidojot savienojumu. Šo oksidācijas skaitļu vērtības var būt tikpat lielas kā tajā iesaistītajiem elektroniem process, un dažos gadījumos tie parasti ir atkarīgi no tā, ar kādiem elementiem tie reaģē.
Brīvajiem elementiem, kas nav apvienoti ar citiem, ir oksidācijas skaitlis 0. No otras puses, daži oksidācijas skaitļu piemēri ir:
Skābekļa oksidācijas skaitlis ir -2 (O-2), izņemot peroksīdus ar -1 (O2-2) un superoksīdus, kuriem ir -½ (O2–).
Metālisko elementu oksidācijas skaitlis ir pozitīvs. Piemēram: nātrija joni (Na +), magnija joni (Mg2 +), dzelzs joni (Fe2 +, Fe3 +)
Ūdeņraža oksidācijas skaitlis ir +1 (H+), izņemot metālu hidrīdus, kuriem ir -1 (H–).
Oksidācija un reducēšana
Oksidācija un reducēšana ir apgriezti un savstarpēji papildinoši procesi, kas vienmēr notiek vienlaikus. Pirmajā tiek zaudēti elektroni, bet otrajā tie tiek iegūti, tādējādi mainot elektriskie lādiņi no elementiem.
Šīs reakcijas bieži izmanto rūpnieciskos un metalurģijas procesos, piemēram, lai samazinātu minerālu daudzumu, iegūstot tīrus metāliskus elementus, piemēram, dzelzi vai alumīniju; vai organisko vielu sadedzināšanā, piemēram, elektroenerģijas ražošanas iekārtās vai pat reaktīvos dzinējos.