Redukce (chemie) v čem spočívá a příklady



snížení je to celá chemická reakce, kdy atomy jednoho z reaktantů končí získáváním elektronů; co lze také vidět tímto způsobem: vaše elektronické volné místo nebo „nepohodlí“ je sníženo. Atom získává elektrony, když je druh daruje; to je, to zrezivělý.

Tento typ reakce nemůže nastat sám o sobě: pokud jeden druh přijímá elektrony, jiný je musí povinně postoupit. Jinak by to bylo vytváření hmoty z ničeho, snižování atomů po získání elektronů z vakua. Proto se jedná o redox semireaction (redukce / oxidace).

Ilustrativním příkladem snížení, které lze prokázat ve třídách, je reakce mezi povrchem měděného kovu a vodným roztokem dusičnanu stříbrného, ​​AgNO3.

V roztoku se stříbro nachází jako Ag kationty+, kladně nabitý Při interakci s povrchem mědi, ve tvaru vánočního stromu, vytrhávají elektrony z atomů mědi. Když k tomu dojde, měď nahradí stříbro v dusičnanové soli; a tím vzniká dusičnan měďnatý, Cu (NO)3)2.

Cu kationty2+ vedle NO3- roztok změňte na modrou; a stříbro, ozdobuje vánoční stromek, jako by byl pokryt sněhem.

Index

  • 1 Co je to snížení?
    • 1.1 Číslo kyslíku
    • 1.2 Elektronegativní atom
  • 2 Příklady
    • 2.1 Redukce v organické chemii
    • 2.2 Extrakce kovů
  • 3 Odkazy

Co je to snížení?

V redukci již bylo řečeno, že druh získává elektrony. Jak to lze ověřit v chemické rovnici? Například v rovnici reakce mezi Cu a AgNO3, Jak zjistit, kdy došlo ke snížení? Pro ověření tohoto stavu je nutné určit číslo oxidace nebo stav.

Prvky v jejich přirozených stavech mají podle definice stav oxidace rovný nule, protože se předpokládá, že elektrony neztratily ani nezískaly. Pevné kovy tak mají nulový oxidační stav. Stříbro tedy pochází z +1 (Ag+) až 0 (Ag). Náboj kovového iontu se rovná jeho oxidačnímu stavu.

Na druhou stranu, elektrony pocházely z mědi: od 0 (Cu) do +2 (Cu2+). Nitrátový anion, NO3- zůstane nezměněn, zatímco oba kovy vymění elektrony; proto může být rovnice zapsána jako:

2Ag+ + Cu => 2Ag + Cu2+

Všimněte si, že náboje i atomy jsou vyvážené.

Toto je chemická redukce: v zisku elektronů, které dělají méně pozitivní oxidační stavy atomů, které získají elektrony.

Číslo kyslíku

Oxygeny jsou velmi elektronegativní a oxidující atomy, takže když atom tvoří s nimi sloučeniny (např. Oxidy), mají pozitivní oxidační stavy. Čím větší je počet atomů, které interagují s atomem, tím pozitivnější bude jeho oxidační stav; nebo co je stejné, je více rezavé.

Když má tedy sloučenina méně atomů kyslíku, je řečeno, že je méně oxidovaná; to znamená, že atom ztrácí méně elektronů.

Klasický příklad lze pozorovat u oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého. U CO má uhlík oxidační stav +2; zatímco pro CO2, jeho oxidační stav je +4.

Takže, pokud v reakci CO2 je transformován na CO, dochází k redukci; protože uhlík nyní reaguje s kyslíkem a ne se dvěma. Pro opačnou reakci se CO stává CO2, mluví se o oxidaci uhlíku.

To platí pro všechny atomy, zejména kovy v oxidech kovů; například CrO2 (Kr4+) a CrO3 (Kr6+).

V chemických rovnicích kde jeden druh ztratí kyslík, zatímco jiný druh získá to, přenos kyslíku je řekl, aby nastal.

Elektronegativní atom

Vždy můžete určit, zda došlo ke zmenšení změnou oxidačního stavu na méně pozitivní hodnotu. Jak bylo právě vysvětleno, rychlým způsobem, jak si toho všimnout, aniž by to bylo provedeno, je zjistit, zda dochází ke snížení atomů kyslíku ve sloučenině..

Totéž se může stát s jakýmkoliv jiným atomem, který je více elektronegativní než atom, který získává nebo ztrácí elektrony.

Například, pokud CF4 reaguje tak, že se stává CH4, pak se říká, že došlo ke snížení; protože fluor je mnohem více elektronegativní než atom vodíku. Výsledkem je, že uhlík je méně oxidován v CH4 než v CF4, co se rovná tomu, že bylo sníženo.

Příklady

Redukce v organické chemii

Příklad CF4 a CH4 Odráží to, co se děje v organických reakcích, kde snížení částečného náboje atomu je považováno za elektronický zisk. To platí při redukci okysličených funkčních skupin.

Zvažte například skupiny ROH, RCHO a COOH. První odpovídá alkoholům, kde uhlík je vázán na kyslík (C-OH); druhá je aldehydová skupina, kde uhlík tvoří dvojnou vazbu s kyslíkem a je také vázán na vodík (C = O-H); a třetí je karboxylová skupina.

V karboxylové skupině uhlík tvoří dvojnou vazbu s O a jednoduchou vazbu s jiným O (HO-C = O).

K redukci dochází, pokud se karboxylová kyselina přemění na alkohol:

RCOOH => ROH

Těžba kovů

Chemická redukce je mimořádně důležitá v procesech extrakce kovů z jejich minerálů. Některé z těchto reakcí jsou:

HgS + O2 => Hg + SO2

Sulfid rtuti se redukuje na kovovou rtuť.

Cu2S + O2 => 2Cu + SO2

Sulfid mědi se redukuje na kovovou měď.

2ZnS + 3O2 => 2ZnO + 2SO2

ZnO + C => Zn + CO (viz převod O)

Sulfid zinečnatý se nejprve redukuje na oxid uhelnatý a poté na kovovou formu.

Víra2O3 + 3CO => 2Fe + 3CO2

Oxid železitý se redukuje na kovové železo.

WO3 + 3H2 => W + 3H2O

Oxid wolframu se redukuje na kovový wolfram.

Jako cvičení můžete určit oxidační číslo kovu před jeho snížením.

Odkazy

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie (8. vydání). CENGAGE Učení.
  2. Chemie LibreTexts. (9. prosince 2018). Reakce oxidační redukce. Zdroj: chem.libretexts.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4. července 2018). Definice redukce v chemii. Citováno z: thoughtco.com
  4. Hultzman R. (2019). Redukce v chemii: Definice a přehled. Studie. Zdroj: study.com
  5. Clark J. (2013). Definice oxidace a redukce (redox). Zdroj: chemguide.co.uk
  6. Tutor Vista. (s.f.). Redukční reakce. Zdroj: chemistry.tutorvista.com