Oksüdatsiooni ja vähendamise erinevus - Erinevus-Vahel

Oksüdatsiooni ja vähendamise erinevus

Põhiline erinevus - oksüdatsioon vs vähendamine

Oksüdeerimine ja redutseerimine on redoksreaktsioonide kahe poole reaktsioonid. Redoksreaktsioon on keemiline reaktsioon, mis toimub aatomite vahelise elektronvahetuse kaudu. Peamine erinevus oksüdatsiooni ja redutseerimise vahel on see oksüdatsioon on aatomi oksüdeerumisoleku suurenemine, samal ajal kui vähendamine on aatomi oksüdatsiooniaste vähenemine.

Kaetud peamised valdkonnad

1. Mis on oksüdatsioon
      - Mõiste, mehhanism, näited
2. Mis on vähendamine
      - Mõiste, mehhanism, näited
3. Milline on erinevus oksüdatsiooni ja redutseerimise vahel
      - peamiste erinevuste võrdlus

Põhitingimused: oksüdeerimine, oksüdeerimisolek, oksüdeeriv aine, redoksreaktsioon, redutseeriv aine, redutseerimine


Mis on oksüdatsioon

oksüdatsiooni võib defineerida kui elektronide kadu aatomist, molekulist või ioonist. See elektronide kadu suurendab keemiliste liikide oksüdeerumist. Kuna oksüdatsioonireaktsioon vabastab elektronid, peaks olema elektronide vastuvõtja. Seetõttu on oksüdatsioonireaktsioon põhireaktsiooni poolreaktsioon. Keemilise liigi oksüdatsioon on antud oksüdeerumisoleku muutusena. Oksüdeerimisolek on number, millel on positiivne (+) või negatiivne (-) sümbol, mis näitab elektronide kadumist või võimendumist konkreetse aatomi, molekuli või iooni poolt.

Varem anti mõiste "oksüdatsioon" määratlusele "hapniku lisamine ühendile". See oli sellepärast, et hapnik oli sel ajal ainus teadaolev oksüdeeriv aine. Siiski ei ole see määratlus enam täpne, kuna hapniku puudumisel esineb palju rohkem oksüdatsioonireaktsioone. Näiteks magneesiumi (Mg) ja vesinikkloriidhappe (HCl) vaheline reaktsioon ei sisalda hapnikku, kuid see on redoksreaktsioon, mis hõlmab Mg oksüdeerumist Mg-ks.2+. Järgnev näide näitab oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsioone redoksreaktsioonis.


Joonis 01: Mg oksüdatsioon hapniku lisamisega Mg-le. Mg-st vabaneb kaks elektroni ja üks hapnikuaatom saab kaks elektroni.

Seal on teine ​​ajalooline määratlus oksüdeerimiseks vesinikuga. See on, oksüdatsioon on H-i kaotamise protsess+ ioonid. See ei ole ka täpne, sest on palju reaktsioone, mis tekivad ilma H vabanemiseta+ ioonid.


Joonis 02: Alkoholirühma oksüdeerimine karboksüülhappe rühmaks

Oksüdatsioon suurendab alati keemilise liigi oksüdatsioonitingimust elektronide kadumise tõttu. See elektronide kadu muudab aatomi või molekuli laengu.

Oksüdatsioonimehhanism

Oksüdatsioon võib toimuda nelja erineval viisil, sõltuvalt oksüdatsiooniastme muutumisest.

1. Nullist positiivsesse oksüdeerimisseisundisse

Molekuli või aatomit, millel puudub elektriline laeng (neutraalne), võib oksüdeerida. Oksüdatsioon suurendab alati oksüdatsiooni olekut. Seega oleks aatomi uus oksüdeerumisolek positiivne väärtus.


Joonis fig 03: Fe (0) oksüdeerimine Fe-ks (+3)

2. Negatiivsest positiivsest oksüdeerimisriigist

Negatiivse oksüdatsiooniastme aatomit võib oksüdeerida positiivseks oksüdatsiooniks.


Joonis fig 04: S (-2) oksüdatsioon S (+6) oksüdatsiooniks

3. Negatiivsest kuni nulloksüdeerimisseisundini


Joonis 05: O (-2) oksüdatsioon O2-ks (0)

4. Positiivse oksüdeerimisriigi suurenemine

Seda tüüpi oksüdatsioonireaktsioonid on enamasti kaasatud siirdemetallide elementidesse, kuna need metallelemendid võivad omada mitut oksüdeerimisolekut ja neil on d orbitaalide olemasolu tõttu kuni +7 oksüdeerumist.


Joonis 06: Fe (+2) oksüdatsioon Fe-ks (+3)

Neutraalne aatom koosneb tuumast (positiivselt laetud) olevatest prootonitest ja tuumast ümbritsevatest elektronidest (negatiivselt laetud). Tuuma positiivne laeng on tasakaalustatud elektronide negatiivsete laengutega. Kui aga elektronist sellest süsteemist eemaldatakse, ei ole negatiivset laengut, mis neutraliseeriks vastava positiivse laengu. Siis saab aatom positiivse laengu. Seetõttu suurendab oksüdatsioon alati aatomite positiivseid omadusi.

Mis on vähendamine

Vähendamist võib defineerida kui elektronide aatomit, molekuli või iooni. See elektronide suurenemine põhjustab keemiliste liikide oksüdatsiooniastme vähenemise, kuna redutseerimine tekitab aatomites ekstra negatiivse elektrilaengu. Et saada väljastpoolt elektrone, peaks olema elektronide loovutaja. Seetõttu on redutseerimine keemiline reaktsioon, mis toimub redoksreaktsioonide ajal. Redutseerimisreaktsioon on poolreaktsioon.

Vähendamise mehhanism

Samuti võib vähenemine toimuda neljal viisil järgmiselt.

1. Nullist negatiivsele oksüdeerimisolekule

Näiteks oksiidide moodustumisel on O oksüdeerumisolek2 on null ja see väheneb -2-le uute elektronide lisamise tõttu.


Joonis 07: hapniku vähendamine

2. Positiivsest negatiivsest oksüdeerimisolekust

Sellist tüüpi redutseerimisreaktsioone võivad läbida nii positiivsed kui ka negatiivsed oksüdatsioonitingimused.


Joonis 08: N (+3) redutseerimine N-ni (-3)

3. Positiivsest nulloksüdeerimisseisundisse


Joonis 09: Ag + vähendamine

4. Negatiivse oksüdeerimisriigi vähenemine


Joonis 10: O (-2) redutseerimine O (-1) -ks

Üldiselt on hapniku aatomitel ühendites -2 oksüdatsiooniaste. Kuid peroksiidides on omavahel seotud kaks hapniku aatomit. Mõlemal aatomil on sama elektronegatiivsus. Seetõttu oleks mõlema aatomi oksüdatsiooniaeg -2. Siis on ühel hapnikuaatomil -1 oksüdatsiooniaste.

Oksüdatsiooni ja vähendamise erinevus

Määratlus

Oksüdatsioon: Oksüdatsiooni võib defineerida kui elektronide kadu aatomist, molekulist või ioonist.

Vähendamine: Vähendamist võib defineerida kui elektronide aatomit, molekuli või iooni.

Oksüdeerimisriigi muutmine

Oksüdatsioon: Oksüdatsiooni seisund suureneb oksüdatsioonis.

Vähendamine: Oksüdatsiooni olek väheneb redutseerimisel.

Elektroonide vahetus

Oksüdatsioon: Oksüdeerimisreaktsioonid vabastavad elektronid ümbritsevasse keskkonda.

Vähendamine: Vähendamisreaktsioonid saavad ümbritsevast elektronist.

Elektrikulu vahetamine

Oksüdatsioon: Oksüdatsioon põhjustab keemilise liigi positiivse laengu suurenemise.

Vähendamine: Vähendamine põhjustab keemilise liigi negatiivse laengu suurenemise.

Kaasatud keemilised liigid

Oksüdatsioon: Oksüdatsioon toimub redutseerivates ainetes.

Vähendamine: Vähendamine toimub oksüdeerivate ainetega.

Järeldus

Oksüdeerimine ja redutseerimine on redoksreaktsioonide kahe poole reaktsioonid. Peamine erinevus oksüdatsiooni ja redutseerimise vahel on see, et oksüdatsioon on aatomi oksüdeerumise seisundi suurenemine, samal ajal kui vähendamine on aatomi oksüdatsiooniaste vähenemine.

Viited:

1.Helmenstine, Anne Marie. „Mis on keemia vähenemine?” ThoughtCo. N.p., n.d. Võrk.