Oksidacija vs izgaranje
Reakcije smanjenja oksidacije osnovna su vrsta kemijskih reakcija s kojima se često susrećemo u životu.
Oksidacija
Izvorno su reakcije oksidacije identificirane kao reakcije u kojima sudjeluje plinoviti kisik. Tamo 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. Na primjer, u slijedećoj reakciji vodik podvrgava se oksidaciji, pa je atom kisika dodan vodi koja tvori vodik.
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 sljedećoj reakciji kisik je dodao i ugljik i vodik, 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.
Izgaranje
Izgaranje ili zagrijavanje je reakcija u kojoj se toplina proizvodi egzotermnom reakcijom. Da bi se reakcija odvijala, gorivo i oksidans trebaju biti tamo. Tvari koje izgaraju su poznate kao goriva. To mogu biti ugljikovodici poput benzina, dizela, metana ili plinovitog vodika itd. Obično je oksidirajuće sredstvo kisik, ali mogu biti i drugi oksidanti poput fluora. U reakciji gorivo oksidira oksidans. Stoga je ovo reakcija oksidacije. Kada se koriste ugljikovodična goriva, proizvodi nakon potpunog sagorijevanja obično su ugljični dioksid i voda. Međutim, ako se izgaranje nije dogodilo u potpunosti, ugljični monoksid i druge čestice mogu se ispustiti u atmosferu, a to može prouzročiti puno onečišćenja.
Koja je razlika između oksidacije i izgaranja?
• Sagorijevanje je reakcija oksidacije.
• Za izgaranje, uobičajeni oksidans je kisik, ali za reakciju oksidacije kisik nije bitan.
• Pri izgaranju proizvodi su prvenstveno voda i ugljični dioksid, ali u oksidaciji se proizvodi mogu razlikovati ovisno o početnom materijalu. Međutim, uvijek će imati više oksidacijsko stanje od reaktanata.
• U reakcijama izgaranja stvara se toplina i svjetlost, a rad se može izvesti iz energije. Ali za reakcije oksidacije to nije uvijek točno.
