Objašnjavamo što je oksidacija i kako se događa. Također, vrste oksidacije, oksidacijski broj i redukcija.
Što je oksidacija?
Obično se naziva oksidacija do kemijske reakcije u kojoj se kisik spaja s drugim tvari, tvoreći molekule tzv oksidi. To je osobito rasprostranjeno u svijetu metala, iako nipošto nije isključivo za njih. U kemiji se oksidacijom naziva kemijska pojava u kojoj a atom, molekula ili ion gubi jedan ili više elektrona, povećavajući tako svoj pozitivni naboj.
Kako je kisik element koji obično prihvaća te elektrone, ova vrsta reakcije se naziva redukcijsko-oksidacijske reakcije, oksidno-redukcijske reakcije ili redoks reakcije, ali je također važno pojasniti da mogu postojati redoks reakcije u kojima kisik ne sudjeluje. Uzmite u obzir da naziv kisik dolazi iz grčkog oxys, "Kiselina"; Y genos, "Proizvođač": odnosno kisik je tako nazvan jer nagriza metali, baš kao i on kiselina.
Većina slučajeva oksidacije uključuje kisik, ali se može dogoditi iu njegovoj odsutnosti. I slično, oksidacija i redukcija se uvijek događaju zajedno i istovremeno.
U njima uvijek sudjeluju dva elementa koji izmjenjuju elektrone:
- Oksidacijsko sredstvo. To je kemijski element koji hvata elektrona prenosi, odnosno prima ih i povećava svoj negativni naboj. To se naziva nižim oksidacijskim stanjem, ili drugim riječima, smanjenim.
- Redukciono sredstvo. Je li on kemijski element koji odustaje ili gubi prenesene elektrone, povećavajući njihov pozitivni naboj. To se naziva imati više oksidacijsko stanje, ili drugim riječima, biti oksidiran.
Dakle: oksidacijsko sredstvo se reducira redukcijskim sredstvom, dok se redukcijsko sredstvo oksidira oksidacijskim sredstvom. Dakle, moramo oksidirati znači izgubiti elektrone, dok smanjiti znači dobiti elektrone.
Ti su procesi uobičajeni i svakodnevni, zapravo su bitni za život: the živih bića dobivamo kemijska energija zahvaljujući sličnim reakcijama, kao što je oksidacija glukoze.
Vrste oksidacije
Postoje dvije poznate vrste oksidacije:
- Spora oksidacija. Proizvodi ga kisik koji se nalazi u zrak ili u Voda, onaj zbog kojeg metali gube sjaj i pate korozija biti izložen predugo okoliš.
- Brza oksidacija. Javlja se u burnim kemijskim reakcijama kao npr izgaranje, općenito egzotermni (oslobađaju energiju u obliku toplina), a proizvodi se uglavnom u organskim elementima (koji sadrže ugljik i vodik).
Oksidacijski broj
Kemijski elementi imaju oksidacijski broj, koji predstavlja broj elektrona koje ovaj element stavlja u igru kada je u pitanju povezivanje s drugima kako bi se formirao dani spoj.
Taj je broj gotovo uvijek cijeli broj i može biti pozitivan ili negativan, ovisno o tome gubi li dotični element tijekom reakcije ili dobiva elektrone.
Na primjer: element s oksidacijskim brojem +1 ima tendenciju da izgubi elektron kada reagira s drugima, dok element s brojem -1 teži dobiti elektron kada reagira s drugima da nastane spoj. Ovi oksidacijski brojevi mogu imati visoke vrijednosti kao i elektroni uključeni u postupak, a u nekim slučajevima obično ovise o tome s kojim elementima reagiraju.
Slobodni elementi, odnosno koji nisu u kombinaciji s drugima, imaju oksidacijski broj 0. S druge strane, neki primjeri oksidacijskih brojeva su:
Oksidacijski broj kisika je -2 (O-2), osim za perokside koji imaju -1 (O2-2) i superokside koji imaju -½ (O2–).
Oksidacijski broj metalnih elemenata je pozitivan. Na primjer: natrijev ion (Na +), ion magnezija (Mg2 +), ioni željeza (Fe2 +, Fe3 +)
Oksidacijski broj vodika je +1 (H +), osim za metalne hidride koji imaju -1 (H–).
Oksidacija i redukcija
Oksidacija i redukcija su inverzni i komplementarni procesi, koji se odvijaju uvijek u isto vrijeme. U prvom se elektroni gube, au drugom se dobivaju, čime se mijenja električnih naboja elemenata.
Ove se reakcije često koriste u industrijskim i metalurškim procesima, na primjer, za smanjenje minerala čime se dobivaju čisti metalni elementi kao što su željezo ili aluminij; ili u izgaranju organske tvari, kao u postrojenjima za proizvodnju električne energije ili čak u mlaznim motorima.