Reakcija oksidacije nasuprot reakciji redukcije
Reakcije oksidacije i redukcije međusobno su povezane. Tamo gdje je jedna tvar oksidirana, druga tvar reducira. Stoga su ove reakcije zajednički poznate kao redoks reakcije.
Reakcija oksidacije
Izvorno su reakcije oksidacije identificirane kao reakcije u kojima sudjeluje plin kisik. Ovdje se kisik kombinira s drugom molekulom dajući oksid. U ovoj reakciji kisik se reducira, a druga tvar oksidira. Stoga je u osnovi reakcija oksidacije dodavanje kisika drugoj tvari. Primjerice, u slijedećoj reakciji vodik podvrgava se oksidaciji i zato se vodik stvara atom kisika.
2H 2 + O 2 -> 2H 2 O
Drugi način opisivanja oksidacije je gubitak vodika. Postoje neke prilike u kojima je teško oksidaciju opisati kao dodavanje kisika. Na primjer, u slijedećoj reakciji kisik je dodan i ugljiku i vodiku, ali samo je ugljik prošao oksidaciju. U ovom se slučaju oksidacija može opisati rekavši da je to gubitak vodika. Kako su se vodikovi uklonili iz metana pri proizvodnji ugljičnog dioksida, tamo je ugljik oksidiran.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O
Drugi alternativni pristup opisivanju oksidacije je gubitak elektrona. Ovaj se pristup može koristiti za objašnjenje kemijskih reakcija, gdje ne možemo vidjeti stvaranje oksida ili gubitak vodika. Dakle, čak i kada nema kisika, možemo objasniti oksidaciju pomoću ovog pristupa. Na primjer, u sljedećoj reakciji, magnezij se pretvorio u magnezijeve ione. Budući da je magnezij izgubio dva elektrona, prošao je oksidaciju, a plinoviti klor je oksidacijsko sredstvo.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2Cl -
Stanje oksidacije pomaže identificirati atome koji su prošli oksidaciju. Prema definiciji IUPAC, oksidacijsko stanje je „mjera stupnja oksidacije atoma u tvari. Definiran je kao naboj koji bi atom mogao zamisliti. Stanje oksidacije cijela je vrijednost i može biti pozitivno, negativno ili nula. Stanje oksidacije atoma podvrgava se promjeni kemijskom reakcijom. Ako se stanje oksidacije povećava, tada se kaže da je atom oksidiran. Kao i u gornjoj reakciji, magnezij ima nula oksidacijskog stanja, a magnezijevi ioni +2 oksidacijskog stanja. Otkad se povećao oksidacijski broj, magnezij je oksidirao.
Reakcija smanjenja
Redukcija je suprotna oksidaciji. U smislu prijenosa kisika, u reakcijama redukcije kisik se gubi. U smislu prijenosa vodika, reakcije redukcije se odvijaju kada se dobije vodik. Na primjer, u gornjem primjeru između metana i kisika, kisik se smanjio jer je dobio vodik. U smislu prijenosa elektrona, redukcija dobiva elektrone. Dakle, prema gornjem primjeru, klor je reduciran.
Koja je razlika između reakcije oksidacije i reakcije redukcije?
• U reakcijama oksidacije dobiva se kisik, a u reakcijama redukcije kisik se gubi.
• Oksidacijom se vodik gubi, ali redukcijom dobiva se vodik.
• U reakcijama oksidacije elektroni se gube, ali u reakcijama redukcije dobivaju se elektroni.
• U reakcijama oksidacije povećava se oksidacijsko stanje. Vrsta koja prolazi kroz redukciju smanjuje svoje oksidacijsko stanje.
