Реакция на окисляване срещу реакция на редукция
Реакциите на окисление и редукция са взаимосвързани. Когато едно вещество се окислява, друго вещество се редуцира. Следователно тези реакции са известни като редокс реакции.
Реакция на окисление
Първоначално окислителните реакции са идентифицирани като реакции, в които участва кислороден газ. Тук кислородът се комбинира с друга молекула, за да произведе оксид. При тази реакция кислородът се редуцира, а другото вещество се окислява. Следователно основно реакцията на окисление е добавяне на кислород към друго вещество. Например, в следната реакция водородът претърпява окисление и следователно кислородният атом се добавя към водата, образуваща водород.
2H2 + O2 -> 2H2O
Друг начин да се опише окисляването е като загуба на водород. Има някои случаи, в които е трудно да се опише окисляването като добавяне на кислород. Например, в следната реакция кислородът е добавен както към въглерода, така и към водорода, но само въглеродът е претърпял окисление. В този случай окислението може да се опише, като се каже, че е загуба на водород. Тъй като водородът се отделя от метана при производството на въглероден диоксид, въглеродът се окислява.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Друг алтернативен подход за описание на окислението е като загуба 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 окисляването с този подход. Например в следната реакция магнезият се превръща в магнезиеви йони. Тъй като магнезият е загубил два електрона, той е претърпял окисление и хлорният газ е окислителят.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–йени
Състоянието на окисление помага да се идентифицират атомите, които са претърпели окисление. Съгласно дефиницията на IUPAC, степента на окисление е „мярка за степента на окисление на атом в дадено вещество. Дефинира се като заряда, който може да се предположи, че има един атом. Степента на окисление е цяло число и може да бъде положителна, отрицателна или нула. Степента на окисление на атома е подложена на промяна при химическа реакция. Ако степента на окисление се увеличава, тогава се казва, че атомът е окислен. Както в горната реакция, магнезият има нулева степен на окисление, а магнезиевият йон има +2 степен на окисление. Тъй като степента на окисление се е увеличила, магнезият се е окислил.
Реакция на намаляване
Редукцията е обратното на окисляването. По отношение на преноса на кислород, в реакциите на редукция, 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 редуциран, защото е придобил водород. По отношение на преноса на електрони, редукцията е получаване на електрони. Така че според горния пример хлорът се редуцира.
Каква е разликата между реакцията на окисление и реакцията на редукция?
• При реакциите на окисляване се получават кислороди, а при реакциите на редукция кислородите се губят.
• При окисление се губи водород, но при редукция се получава водород.
• При реакциите на окисление електроните се губят, но при реакциите на редукция се получават електрони.
• При окислителните реакции степента на окисление се повишава. Видовете, подложени на редукция, намаляват степента си на окисление.
