Vysvětlíme, co je oxidace a jak k ní dochází. Dále druhy oxidace, oxidační číslo a redukce.
Co je oxidace?
Běžně se tomu říká oxidace na chemické reakce ve kterém se kyslík slučuje s jiným látek, tvořící molekuly tzv oxidy. To je zvláště rozšířené ve světě kovů, i když v žádném případě ne výhradně jen pro ně. V chemii se oxidace nazývá chemický jev, při kterém a atom, molekula nebo ion ztrácí jeden nebo více elektronů, čímž se zvyšuje jeho kladný náboj.
Protože kyslík je prvek, který tyto elektrony obvykle přijímá, byl tento typ reakce nazýván redukčně-oxidačními reakcemi, oxidoredukčními reakcemi popř. redoxních reakcí, ale je také důležité objasnit, že mohou existovat redoxní reakce, kterých se kyslík neúčastní. Vezměte v úvahu, že název kyslík pochází z řečtiny oxys, "Kyselina"; Y genos, "Výrobce": to znamená, že kyslík se tak jmenuje, protože koroduje kovy, stejně jako on kyselina.
Většina případů oxidace zahrnuje kyslík, ale může k ní dojít i v jeho nepřítomnosti. A podobně k oxidaci a redukci dochází vždy společně a současně.
Vždy se na nich podílejí dva prvky, které si vyměňují elektrony:
- Oxidační činidlo. Je to chemický prvek, který zachycuje elektrony přenesen, to znamená, že je přijímá a zvyšuje svůj záporný náboj. Tomu se říká mít nižší oxidační stav, nebo jinými slovy být redukován.
- Redukční činidlo. je on? chemický prvek který se vzdá nebo ztratí přenesené elektrony a zvýší jejich kladný náboj. Tomu se říká mít vyšší oxidační stav, nebo jinými slovy být oxidován.
Takže: oxidační činidlo je redukováno redukčním činidlem, zatímco redukční činidlo je oxidováno oxidačním činidlem. Tedy musíme oxidovat znamená ztratit elektrony, zatímco snížit znamená získat elektrony.
Tyto procesy jsou běžné a každodenní, ve skutečnosti jsou pro nás nezbytné život: žíjící bytosti získáváme chemická energie díky podobným reakcím, jako je oxidace glukózy.
Druhy oxidace
Existují dva známé typy oxidace:
- Pomalá oxidace. Je produkován kyslíkem obsaženým v vzduch nebo v Voda, který způsobuje, že kovy ztrácejí lesk a trpí koroze být vystaven příliš dlouho životní prostředí.
- Rychlá oxidace. Vyskytuje se při prudkých chemických reakcích jako např spalování, obecně exotermické (uvolňují energii ve formě teplo), a vyrábí se hlavně v organických prvcích (obsahujících uhlík a vodík).
Oxidační číslo
Chemické prvky mají oxidační číslo, které představuje počet elektronů, které tento prvek vloží do hry, když dojde ke spojení s ostatními za vzniku dané sloučeniny.
Toto číslo je téměř vždy celé číslo a může být kladné nebo záporné v závislosti na tom, zda dotyčný prvek během reakce ztrácí nebo získává elektrony.
Například: prvek s oxidačním číslem +1 má tendenci ztrácet elektron, když reaguje s ostatními, zatímco prvek s číslem -1 má tendenci získat elektron, když reaguje s ostatními za vzniku sloučeniny. Tato oxidační čísla mohou mít hodnoty stejně vysoké jako elektrony zapojené do procesa v některých případech obvykle závisí na tom, s jakými prvky reagují.
Volné prvky, to znamená, že nejsou kombinovány s jinými, mají oxidační číslo 0. Na druhou stranu některé příklady oxidačních čísel jsou:
Oxidační číslo kyslíku je -2 (O-2), s výjimkou peroxidů, které mají -1 (O2-2) a superoxidů, které mají -½ (O2-).
Oxidační číslo kovových prvků je kladné. Například: ionty sodíku (Na +), ionty hořčíku (Mg2 +), ionty železa (Fe2 +, Fe3 +)
Oxidační číslo vodíku je +1 (H+), s výjimkou hydridů kovů, které mají -1 (H–).
Oxidace a redukce
Oxidace a redukce jsou inverzní a komplementární procesy, které probíhají vždy ve stejnou dobu. V prvním se elektrony ztratí a ve druhém se získají, čímž se mění elektrické náboje prvků.
Tyto reakce se často používají v průmyslových a metalurgických procesech, například k redukci minerálů za získání čistých kovových prvků, jako je železo nebo hliník; nebo při spalování organické hmoty, jako v závodech na výrobu elektřiny nebo dokonce v proudových motorech.