οξείδωση

Εξηγούμε τι είναι η οξείδωση και πώς συμβαίνει. Επίσης, τα είδη οξείδωσης, ο αριθμός οξείδωσης και η αναγωγή.

Στη χημεία, η οξείδωση είναι η απώλεια ηλεκτρονίων από ένα άτομο.

Τι είναι η οξείδωση;

Συνήθως ονομάζεται οξείδωση σε χημικές αντιδράσεις στο οποίο το οξυγόνο συνδυάζεται με άλλα ουσίες, σχηματίζοντας μόρια που ονομάζονται οξείδια. Αυτό είναι ιδιαίτερα διαδεδομένο στον κόσμο των μετάλλων, αν και σε καμία περίπτωση δεν είναι αποκλειστικό σε αυτά. Στη χημεία οξείδωση ονομάζεται το χημικό φαινόμενο κατά το οποίο α άτομο, μόριο ή ιόν χάνει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, αυξάνοντας έτσι το θετικό του φορτίο.

Καθώς το οξυγόνο είναι ένα στοιχείο που συνήθως δέχεται αυτά τα ηλεκτρόνια, αυτός ο τύπος αντίδρασης ονομάστηκε αντιδράσεις αναγωγής-οξείδωσης, αντιδράσεις αναγωγής οξειδίου ή αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, αλλά είναι επίσης σημαντικό να διευκρινιστεί ότι μπορεί να υπάρχουν αντιδράσεις οξειδοαναγωγής στις οποίες δεν συμμετέχει το οξυγόνο. Λάβετε υπόψη ότι η ονομασία οξυγόνο προέρχεται από τα ελληνικά οξυ, "Οξύ"; Υ γένος, «Παραγωγός»: δηλαδή το οξυγόνο ονομάζεται έτσι γιατί διαβρώνει το μέταλλα, όπως ακριβώς κάνει οξύ.

Οι περισσότερες περιπτώσεις οξείδωσης περιλαμβάνουν οξυγόνο, αλλά μπορεί επίσης να συμβεί και απουσία του. Και ομοίως, η οξείδωση και η αναγωγή συμβαίνουν πάντα μαζί και ταυτόχρονα.

Δύο στοιχεία που ανταλλάσσουν ηλεκτρόνια συμμετέχουν πάντα σε αυτά:

  • Ο οξειδωτικός παράγοντας. Είναι το χημικό στοιχείο που συλλαμβάνει το ηλεκτρόνια μεταφέρεται, δηλαδή τα λαμβάνει και αυξάνει το αρνητικό του φορτίο. Αυτό ονομάζεται κατώτερη κατάσταση οξείδωσης, ή με άλλα λόγια, αναγωγή.
  • Ο αναγωγικός παράγοντας. Είναι αυτός χημικό στοιχείο που εγκαταλείπει ή χάνει τα μεταφερόμενα ηλεκτρόνια, αυξάνοντας το θετικό τους φορτίο. Αυτό ονομάζεται υψηλότερη κατάσταση οξείδωσης, ή με άλλα λόγια, οξειδωμένο.

Άρα: ο οξειδωτικός παράγοντας ανάγεται από τον αναγωγικό παράγοντα, ενώ ο αναγωγικός παράγοντας οξειδώνεται από τον οξειδωτικό παράγοντα. Έτσι, πρέπει η οξείδωση σημαίνει απώλεια ηλεκτρονίων, ενώ να μειώνεις σημαίνει να κερδίζεις ηλεκτρόνια.

Αυτές οι διαδικασίες είναι κοινές και καθημερινές, στην πραγματικότητα είναι απαραίτητες για την ΖΩΗ: ο ζωντανά πλάσματα εμεις αποκτουμε χημική ενέργεια χάρη σε παρόμοιες αντιδράσεις, όπως η οξείδωση της γλυκόζης.

Τύποι οξείδωσης

Η αργή οξείδωση συμβαίνει λόγω του οξυγόνου που περιέχεται στον αέρα ή το νερό.

Υπάρχουν δύο γνωστοί τύποι οξείδωσης:

  • Αργή οξείδωση. Παράγεται από το οξυγόνο που περιέχεται στο αέρας ή στο Νερό, αυτή που κάνει τα μέταλλα να χάνουν τη λάμψη τους και να υποφέρουν διάβρωση που εκτίθεται για πολύ καιρό περιβάλλον.
  • Γρήγορη οξείδωση. Εμφανίζεται σε βίαιες χημικές αντιδράσεις όπως π.χ καύση, γενικά εξώθερμα (απελευθερώνουν ενέργεια με τη μορφή θερμότητα), και παράγεται κυρίως σε οργανικά στοιχεία (που περιέχουν άνθρακα και υδρογόνο).

Αριθμός οξείδωσης

Ο αριθμός οξείδωσης είναι σχεδόν πάντα ακέραιος.

Τα χημικά στοιχεία έχουν έναν αριθμό οξείδωσης, ο οποίος αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αυτό το στοιχείο θέτει στο παιχνίδι όταν πρόκειται να συσχετιστεί με άλλα για να σχηματίσει μια δεδομένη ένωση.

Αυτός ο αριθμός είναι σχεδόν πάντα ακέραιος και μπορεί να είναι θετικός ή αρνητικός, ανάλογα με το αν το εν λόγω στοιχείο χάνει ή κερδίζει ηλεκτρόνια κατά την αντίδραση, αντίστοιχα.

Για παράδειγμα: ένα στοιχείο με αριθμό οξείδωσης +1 τείνει να χάσει ένα ηλεκτρόνιο όταν αντιδρά με άλλα, ενώ ένα με αριθμό -1 τείνει να αποκτήσει ένα ηλεκτρόνιο όταν αντιδρά με άλλα για να σχηματίσει μια ένωση. Αυτοί οι αριθμοί οξείδωσης μπορεί να έχουν τιμές τόσο υψηλές όσο τα ηλεκτρόνια που εμπλέκονται στο επεξεργάζομαι, διαδικασία, και σε ορισμένες περιπτώσεις συνήθως εξαρτώνται από τα στοιχεία με τα οποία αντιδρούν.

Τα ελεύθερα στοιχεία, δηλαδή που δεν συνδυάζονται με άλλα, έχουν αριθμό οξείδωσης 0. Από την άλλη, μερικά παραδείγματα αριθμών οξείδωσης είναι:

Ο αριθμός οξείδωσης του οξυγόνου είναι -2 (O-2), εκτός από τα υπεροξείδια που έχουν -1 (O2-2) και τα υπεροξείδια που έχουν -½ (O2–).

Ο αριθμός οξείδωσης των μεταλλικών στοιχείων είναι θετικός. Για παράδειγμα: ιόντα νατρίου (Na +), ιόντα μαγνησίου (Mg2 +), ιόντα σιδήρου (Fe2 +, Fe3 +)

Ο αριθμός οξείδωσης του υδρογόνου είναι +1 (H +), εκτός από τα υδρίδια μετάλλων που έχουν -1 (H–).

Οξείδωση και αναγωγή

Η οξείδωση και η αναγωγή είναι αντίστροφες και συμπληρωματικές διαδικασίες, που συμβαίνουν πάντα ταυτόχρονα. Στο πρώτο χάνονται ηλεκτρόνια και στο δεύτερο κερδίζονται, μεταβάλλοντας έτσι το ηλεκτρικά φορτία των στοιχείων.

Αυτές οι αντιδράσεις χρησιμοποιούνται συχνά σε βιομηχανικές και μεταλλουργικές διεργασίες, για παράδειγμα, για τη μείωση των ορυκτών, λαμβάνοντας καθαρά μεταλλικά στοιχεία όπως ο σίδηρος ή το αλουμίνιο. ή στην καύση οργανικής ύλης, όπως σε μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ή ακόμα και σε κινητήρες αεριωθουμένων.

!-- GDPR -->