Diferența dintre agentul de reducere și agentul de oxidare

Diferența principală - Agentul de reducere față de agentul de oxidare

Agenții reducători și agenții de oxidare sunt compuși chimici implicați în reacțiile redox. Acești compuși sunt reactanții unei reacții redox. Principala diferență dintre agentul de reducere și agentul de oxidare este că agentul reducător poate pierde electroni și poate fi oxidat, în timp ce agentul de oxidare poate obține electroni și poate fi redus.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este un agent de reducere
      - Definiție, proprietăți, mecanisme de reacție, exemple
2. Ce este un agent de oxidare
      - Definiție, proprietăți, mecanisme de reacție, exemple
3. Care este diferența dintre agentul de reducere și agentul de oxidare
      - Compararea diferențelor cheie

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

Ce este un agent de reducere

Un agent reducător este o substanță care poate fi oxidată prin pierderea unora dintre electronii săi. Pierderea electronilor determină ca agentul reducător să aibă o încărcătură pozitivă, deoarece încărcarea unui atom depinde de echilibrarea încărcăturii pozitive a nucleului de încărcarea negativă a electronilor. Prin urmare, după pierderea electronilor, nu există suficiente încărcări negative pentru a echilibra sarcina pozitivă corespunzătoare a nucleului. Astfel, o taxă pozitivă este lăsată. Această sarcină se numește starea de oxidare a atomului.

Un agent de reducere poate fi o substanță care conține fie același element, fie elemente diferite. Pentru a fi un agent reducător, un compus care este compus din mai multe elemente ar trebui să aibă cel puțin un element care să fie într-o stare de oxidare mai mică posibil, astfel încât acest element să poată să se oxideze într-o stare de oxidare mai mare, pierzându-și electronii. De exemplu, SO₃^2- poate acționa ca agent de reducere. Atomul de sulf este în stare de oxidare +4 acolo. Cel mai mare număr de oxidare care poate conține sulful este +6. Prin urmare, sulful de stat +4 poate fi oxidat până la starea de oxidare +6.

În reacțiile redox, reacția generală este obținută din jumătate de reacții care apar în acel sistem. Cele două reacții pe jumătate sunt reacția de oxidare și reacția de reducere. Reacția de oxidare reprezintă întotdeauna oxidarea agentului reducător.

În chimia organică, compusul de aluminiu Red-Al sau reducerea este un agent de reducere utilizat în mod obișnuit. Următoarea imagine prezintă grupurile funcționale reduse prin acest compus.

Figura 1: Reacțiile lui Red-Al.

Reacțiile de oxidare ale agenților reducători

Următoarele sunt tipurile de agenți de reducere a reacțiilor care suferă.

Oxidarea stării de oxidare zero în poziția de oxidare pozitivă

Litiu (Li) este un agent de reducere puternic, deoarece pierde ușor un electron care obține o stare de oxidare +1. Ar fi o jumătate de reacție,

Li → Li⁺¹   +       e^-

Oxidarea unei stări de oxidare pozitivă într-o stare de oxidare pozitivă superioară

H₂C₂O₄ este, de asemenea, un bun agent de reducere. Starea de oxidare a atomului C este +3. Cea mai înaltă stare de oxidare pe care o poate avea atomul C este +4. Prin urmare, se poate oxida în CO₂. Reacția este jumătate,

H₂C₂O₄ → 2CO₂           +       2H⁺   +       2e^-

Oxidarea unui stat de oxidare negativă într-un stat de oxidare zero

O₂ pot fi produse din O^2- în oxizi. De exemplu, Ag₂O poate fi oxidat în Ag și O₂.

2AG₂O → 4Ag + O₂

Oxidarea unui stat de oxidare negativă într-o stare de oxidare pozitivă

Oxidarea lui H₂S în H₂ASA DE₄ provoca schimbarea numărului de oxid de sulf de la -2 la +6.

S^2-                  +       4H₂O → SO₄^2-            +       8H⁺   +       8e^-

Ce este un agent de oxidare

Un agent de oxidare este o substanță care poate fi redusă prin obținerea de electroni. Prin urmare, se numește un receptor de electroni sau un acceptor în reacții redox. Reacția de jumătate a reducerii este reacția pe care o fac agenții de oxidare. Atunci când electronii sunt obținuți din exterior, există mai multe încărcări negative care nu pot fi complet neutralizate de nucleu. Prin urmare, atomul obține o încărcare negativă. Dar dacă această reducere are loc într-un atom încărcat pozitiv, poate obține o încărcare pozitivă mai mică sau o încărcare neutră.

Figura 2: Agentul reducător C2H4O determină reducerea Ag + în Ag. Aici, numărul de oxidare al carbonului aldehidic (I) este oxidat în (III) în atomul de carbon carboxilic.

În agenții de oxidare, reducerea determină scăderea stării de oxidare a atomului. De exemplu, dacă există un atom care are o încărcătură pozitivă (cum ar fi Na⁺), acesta poate fi redus la starea de oxidare zero (Na⁺ în Na). În mod similar, un atom sau moleculă având o sarcină zero (cum ar fi O₂) poate fi redus la o sarcină negativă (O₂ în 20 ° C^2-).

Reacții de reducere a agenților oxidanți

Reducerea agenților oxidanți poate apărea în principal în următoarele moduri.

Reducerea stării de oxidare zero la o stare de oxidare negativă

Oxigenul (O₂) și ozon (O₃) pot acționa ca agenți de oxidare. Ei se reduc în O^2-. Această formă redusă poate fi inclusă în diferite forme, cum ar fi O^2- în H₂O și CO₂.

O₂         +       4H⁺   +       4e^-    2H₂O

Reducerea oxidării pozitive într-o stare de oxidare pozitivă inferioară

Mangan (Mn) de MnO₄^- poate fi redus în Mn⁺² sau MnO₂ (Mn⁺⁴).

         MnO₄^-       +       8H⁺   +       5e^-      → Mn⁺² +       4H₂O

Reducerea stării de oxidare pozitivă la o stare de oxidare zero

HF (-1 starea de oxidare a lui F) poate fi redusă în F₂ (starea de oxidare zero a F).

2 HF → F₂      +       H₂

2F^-        → F₂      +       2e^-

Reducerea unei stări de oxidare pozitivă în starea de oxidare negativă

Sulf în SO₄^-2 (+6 starea de oxidare) poate fi redus în H₂S (-2 stare de oxidare).

ASA DE₄^2-      +       8H⁺   +       8e^-    → S^2-     +       4H₂O        

Diferența dintre agentul de reducere și agentul de oxidare

Definiție

Agent de reducere: Un agent reducător este o substanță care poate fi oxidată prin pierderea unora dintre electronii săi.

Agent oxidant: Un agent de oxidare este o substanță care poate fi redusă prin obținerea de electroni.

Statul de oxidare

Agent de reducere: Starea de oxidare a agentului reducător crește.

Agent oxidant: Starea de oxidare a agentului de oxidare scade.

Schimb de electroni

Agent de reducere: Agentul de reducere acționează ca donator de electroni.

Agent oxidant: Agentul de oxidare acționează ca receptor de electroni.

Schimbarea stării de oxidare în agent

Agent de reducere: Agentul de reducere este oxidat în timpul reacției.

Agent oxidant: Agentul de oxidare este redus în timpul reacției.

Modificarea stării de oxidare în celelalte reactivi

Agent de reducere: Agentul de reducere determină reducerea unui alt reactant.

Agent oxidant: Agentul de oxidare provoacă oxidarea unui alt reactant.

Concluzie

Agenții reducători și agenții de oxidare sunt compuși chimici implicați în reacțiile redox. Principala diferență între agentul reducător și agentul de oxidare este faptul că agentul reducător poate pierde electroni și poate fi oxidat, în timp ce agentul de oxidare poate obține electroni și poate fi redus.

Referințe:

1. "Agenți puternici de oxidare." LibreTexts. Libretexts, 21 iulie 2016. Web. Disponibil aici. 03 iulie 2017.
2. "Reacții de reducere a oxidării". Agenți oxidanți și reducători. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 03 iulie 2017.
3. "Agent de reducere - definiție și exemplu Reductor. "Chimie. Clasele Byjus, 09 noiembrie 2016. Web. Disponibil aici. 03 iulie 2017.

Datorită fotografiei:

1. "Reducerea Red-Al" de Jimesq - Activitate proprie (CC0) prin Wikimedia Commons
2. "Redox Tollens Oxidationszahlen C" Von DMKE - Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) prin Wikimedia Commons