Шта је оксидација? Дефиниција и пример

Две кључне врсте хемијских реакција су оксидација и редукција. Оксидација не мора имати везе са кисеоником. Ево шта то значи и како се односи на смањење.

Кључни кораци: Оксидација у хемији

Оксидација је губитак електрони током реакције од стране а молекул, атом или јона.
Оксидација настаје када оксидационо стање повећања молекула, атома или јона. Зове се супротан процес смањење, која настаје када се добије пораст електрона или ако стање оксидације атома, молекула или јона опадне.

Пример реакције је онај који настаје између водоника и флуора флуороводоничне киселине:

Х₂ + Ф₂ → 2 ХФ

У овој реакцији водоник се оксидује и флуор се смањује. Реакција се може боље разумети ако је написана у облику две полу-реакције.

Х₂ → 2 Х⁺ + 2 е^-

Ф₂ + 2 е^- → 2 Ф^-

Имајте на уму да нема кисеоника у овој реакцији!

Старије значење оксидације било је када кисеоник је додат у једињење. То је било зато што је гас кисеоника (О₂) је било прво познато оксидационо средство. Док додавање кисеоника једињењу обично испуњава критеријуме губитка и повећања електрона у оксидационом стању, дефиниција оксидације је проширена и укључује остале врсте хемикалија реакције.

Класичан пример старе дефиниције оксидације је када се гвожђе комбинује са кисеоником да би се добило гвожђе оксид или рђа. За гвожђе се каже да се оксидира у рђу. Хемијска реакција је:

2 Фе + О₂ → Фе₂О₃

Метално гвожђе се оксидује да формира гвожђе оксид познат као рђа.

Електрохемијске реакције су сјајни примери оксидационих реакција. Када се бакарна жица стави у раствор који садржи јоне сребра, електрони се преносе из метала бакра у јоне сребра. Метал бакра се оксидује. Сребрни метални виски расту на бакреној жици, док се бакарни јони ослобађају у раствору.

Цу (с) + 2 Аг⁺(ак) → Цу²⁺(ак) + 2 Аг (с)

Други пример оксидације где се елемент комбинује са кисеоником је реакција између магнезијумовог метала и кисеоника да би се створио магнезијум оксид. Многи метали оксидују, па је корисно препознати облик једначине:

2 мг (с) + О₂ (г) → 2 МгО

Након што је откривен електрон и могуће је објаснити хемијске реакције, научници су схватили оксидацију и редукције настају заједно, при чему једна врста губи електроне (оксидира), а друга добија електроне (умањено). Врста хемијске реакције у којој долази до оксидације и редукције назива се редокс реакција, која означава редукцију-оксидацију.

Оксидација метала гасом кисеоника тада се може објаснити као атом метала који губи електроне да формира катион (оксидира се) са молекулом кисеоника који добија електроне да би формирао анионе кисеоника. На пример, у случају магнезијума, реакција се може преписати као:

2 мг + О₂ → 2 [Мг²⁺] [О^2-]

која се састоји од следећих полу-реакција:

Мг → Мг²⁺ + 2 е^-

О₂ + 4 е^- → 2 О^2-

Оксидација у коју је укључен кисеоник и даље је оксидација према савременој дефиницији термина. Међутим, постоји још једна стара дефиниција која укључује водоник која се може наћи у текстовима органске хемије. Ова дефиниција је супротна дефиницији кисеоника, тако да може изазвати конфузију. Ипак, добро је бити свестан. Према овој дефиницији, оксидација је губитак водоника, док смањење је добитак водоника.

На пример, према овој дефиницији, када се етанол оксидује у етанал:

ЦХ₃ЦХ₂ОХ → ЦХ₃ЦХО

Етанол се сматра оксидисаним јер губи водоник. Обртањем једначине, етанал се може смањити додавањем водоника да би се добио етанол.

Дакле, запамтите модерну дефиницију оксидације и редукције која се односи на електроне (не кисеоник или водоник). Један од начина да запамтите које су врсте оксидиране, а које редуциране је употреба УЉА РИГ. ОИЛ РИГ значи Оксидација је губитак, смањење је добитак.

• Хаустеин, Цатхерине Хинга (2014). К. Лее Лернер и Бренда Вилмотх Лернер (ур.). Реакција оксидације-смањења. Гале Енциклопедија науке (5. изд.). Фармингтон Хиллс, МИ: Гале Гроуп.
• Худлицкы, Милош (1990). Оксидације у органској хемији. Васхингтон, Д.Ц.: Америчко хемијско друштво. п. 456. ИСБН 978-0-8412-1780-5.