Diferența dintre oxidare și reducere

Diferența principală - Oxidarea vs. Reducerea

Oxidarea și reducerea sunt cele două jumătăți ale reacțiilor redox. O reacție redox este o reacție chimică care are loc prin schimbul de electroni între atomi. Principala diferență între oxidare și reducere este aceea oxidarea este creșterea stării de oxidare a unui atom, în timp ce reducerea este scăderea stării de oxidare a unui atom.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Oxidarea
      - Definiție, mecanism, exemple
2. Ce este Reducerea
      - Definiție, mecanism, exemple
3. Care este diferența dintre oxidare și reducere
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: oxidare, stare de oxidare, agent de oxidare, reacție redox, agent reducător, reducere

Ce este Oxidarea

oxidarea poate fi definită ca pierderea de electroni de la un atom, moleculă sau un ion. Această pierdere de electroni determină creșterea stării de oxidare a speciilor chimice. Deoarece o reacție de oxidare eliberează electroni, ar trebui să existe o specie de acceptare a electronilor. Prin urmare, reacția de oxidare este o jumătate de reacție a unei reacții majore. Oxidarea unei specii chimice este dată ca schimbare a stărilor sale de oxidare. Starea de oxidare este un număr cu simbolul pozitiv (+) sau negativ (-) care indică pierderea sau amplificarea electronilor de către un anumit atom, moleculă sau ion.

În trecut, termenul oxidare a fost definit ca "adăugarea de oxigen la un compus". Acest lucru sa datorat faptului că oxigenul a fost singurul agent de oxidare cunoscut în acea perioadă. Cu toate acestea, această definiție nu mai este exactă, deoarece există mult mai multe reacții de oxidare care apar în absența oxigenului. De exemplu, reacția dintre magneziu (Mg) și acid clorhidric (HCl) nu implică oxigen, ci este o reacție redox care include oxidarea Mg în Mg²⁺. Următorul exemplu prezintă reacțiile de oxidare și reducere într-o reacție redox.

Figura 01: Oxidarea Mg prin adăugarea de oxigen la Mg. Două electroni sunt eliberați din Mg și un atom de oxigen obține doi electroni.

Există o altă definiție istorică pentru oxidarea care implică hidrogen. Acesta este, oxidarea este procesul de a pierde H⁺ ionii. Acest lucru nu este, de asemenea, corect deoarece există multe reacții care apar fără eliberarea lui H⁺ ionii.

Figura 02: Oxidarea grupării alcoolice în grupul de acid carboxilic

O oxidare întotdeauna mărește starea de oxidare a unei specii chimice din cauza pierderii de electroni. Această pierdere a electronilor determină schimbarea încărcării unui atom sau a unei molecule.

Mecanismul de oxidare

Oxidarea poate avea loc în patru moduri diferite, în funcție de schimbarea stării de oxidare.

1. De la starea de oxidare zero la pozitiv

O moleculă sau un atom care nu are sarcină electrică (neutră) poate fi oxidat. Oxidarea întotdeauna mărește starea de oxidare. Prin urmare, noua stare de oxidare a atomului ar fi o valoare pozitivă.

Figura 03: oxidarea Fe (0) la Fe (+3)

2. De la starea de oxidare negativă la pozitivă

Un atom într-o stare de oxidare negativă poate fi oxidat până la o stare de oxidare pozitivă.

Figura 04: Oxidarea S (-2) în starea de oxidare S (+6)

3. De la starea de oxidare negativă la zero

Figura 05: Oxidarea lui O (-2) la O2 (0)

4. Creșterea stării de oxidare pozitivă

Acest tip de reacții de oxidare este în mare parte inclus în elementele metalice de tranziție, deoarece elementele metalice pot conține mai multe stări de oxidare și prezintă o stare de oxidare de +7 datorită prezenței orbitalilor d.

Figura 06: Oxidarea Fe (+2) la Fe (+3)

Un atom neutru este compus din protoni (încărcați pozitiv) în nucleu și electroni (încărcați negativ) în jurul nucleului. Încărcarea pozitivă a nucleului este echilibrată de încărcăturile negative ale electronilor. Dar când un electron este scos din acest sistem, nu există nicio sarcină negativă pentru a neutraliza sarcina pozitivă corespunzătoare. Atunci atomul primește o taxă pozitivă. Prin urmare, oxidarea întotdeauna mărește caracteristicile pozitive ale atomilor.

Ce este Reducerea

Reducerea poate fi definită ca amplificarea electronilor de la un atom, o moleculă sau un ion. Acest câștig de electroni determină scăderea stării de oxidare a speciilor chimice, deoarece reducerea generează o sarcină electrică negativă suplimentară în atomi. Pentru a obține electroni din exterior, ar trebui să existe o specie de donare de electroni. Prin urmare, reducerea este o reacție chimică care are loc în timpul reacțiilor redox. Reacția de reacție este o jumătate de reacție.

Mecanismul de reducere

De asemenea, reducerea poate avea loc în patru moduri, după cum urmează.

1. De la starea de oxidare zero la cea negativă

De exemplu, în formarea oxizilor, starea de oxidare a lui O₂ este zero și se reduce la -2 datorită adăugării de noi electroni.

Figura 07: Reducerea oxigenului

2. De la starea de oxidare pozitivă la negativă

Elementele care pot menține poziții pozitive, precum și stările de oxidare negative, pot suferi acest tip de reacții de reducere.

Figura 08: Reducerea N (+3) la N (-3)

3. De la starea de oxidare pozitivă la zero

Figura 09: Reducerea Ag+

4. Scăderea stării de oxidare negativă

Figura 10: Reducerea O (-2) la O (-1)

În general, atomii de oxigen din compuși au -2 stare de oxidare. Dar în peroxizi, există doi atomi de oxigen legați între ei. Ambii atomi au aceeași electronegativitate. Prin urmare, starea de oxidare a ambilor atomi ar fi -2. Apoi, un atom de oxigen are o stare de oxidare -1.

Diferența dintre oxidare și reducere

Definiție

Oxidare: Oxidarea poate fi definită ca pierderea de electroni de la un atom, o moleculă sau un ion.

Reducere: Reducerea poate fi definită ca amplificarea electronilor de la un atom, o moleculă sau un ion.

Modificarea stării de oxidare

Oxidare: Starea de oxidare crește în oxidare.

Reducere:  Starea de oxidare scade în reducere.

Schimb de electroni

Oxidare: Reacțiile de oxidare eliberează electroni în jur.

Reducere: Reacțiile de reducere obțin electroni din jur.

Modificarea încărcării electrice

Oxidare: Oxidarea determină creșterea încărcăturii pozitive a unei specii chimice.

Reducere: Reducerea determină creșterea încărcăturii negative a unei specii chimice.

Specii chimice implicate

Oxidare: Oxidarea are loc în agenții reducători.

Reducere: Reducerea are loc în cazul agenților de oxidare.

Concluzie

Oxidarea și reducerea sunt cele două jumătăți ale reacțiilor redox. Principala diferență dintre oxidare și reducere este că oxidarea este creșterea stării de oxidare a unui atom, în timp ce reducerea este reducerea stării de oxidare a unui atom.

Referințe:

1.Helmenstine, Anne Marie. "Ce este reducerea chimiei?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 06 iulie 2017. 
2. "Ceea ce este oxidarea" Study.com. Study.com, n.d. Web. Disponibil aici. 06 iulie 2017.