Oksidacijos reakcija prieš redukcijos reakciją
Oksidacijos ir redukcijos reakcijos yra tarpusavyje susijusios. Kai viena medžiaga oksiduojasi, kita medžiaga redukuojasi. Todėl šios reakcijos kartu vadinamos redokso reakcijomis.
Oksidacijos reakcija
Iš pradžių oksidacijos reakcijos buvo identifikuotos kaip reakcijos, kuriose dalyvauja deguonies dujos. Čia deguonis jungiasi su kita molekule, kad susidarytų oksidas. Šioje reakcijoje deguonis redukuojasi, o kita medžiaga oksiduojasi. Todėl iš esmės oksidacijos reakcija yra deguonies pridėjimas prie kitos medžiagos. Pavyzdžiui, šioje reakcijoje vandenilis oksiduojasi, todėl deguonies atomas pridedamas prie vandenilio, sudarančio vandens.
2H2 + O2 -> 2H2O
Kitas būdas apibūdinti oksidaciją yra vandenilio praradimas. Kai kuriais atvejais sunku apibūdinti oksidaciją kaip deguonies pridėjimą. Pavyzdžiui, šioje reakcijoje deguonies buvo pridėta ir prie anglies, ir į vandenilį, bet tik anglis buvo oksiduota. Šiuo atveju oksidaciją galima apibūdinti sakant, kad tai yra vandenilio praradimas. Kadangi gaminant anglies dioksidą iš metano pasišalino vandenilis, anglis oksiduojasi.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Kitas alternatyvus būdas apibūdinti oksidaciją yra elektronų praradimas. Šis metodas gali būti naudojamas paaiškinti chemines reakcijas, kai nematome oksidų susidarymo ar vandenilio praradimo. Taigi, net kai nėra deguonies, oksidaciją galime paaiškinti naudodami šį metodą. Pavyzdžiui, šioje reakcijoje magnis virto magnio jonais. Kadangi magnis prarado du elektronus, jis oksidavosi, o chloro dujos yra oksidatorius.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Oksidacijos būsena padeda identifikuoti oksiduotus atomus. Pagal IUPAC apibrėžimą oksidacijos būsena yra „medžiagoje esančio atomo oksidacijos laipsnio matas. Tai apibrėžiama kaip atomo krūvis, kurį galima įsivaizduoti. Oksidacijos būsena yra sveikasis skaičius ir gali būti teigiama, neigiama arba nulis. Atomo oksidacijos būsena keičiasi vykstant cheminei reakcijai. Jei oksidacijos būsena didėja, vadinasi, atomas yra oksiduotas. Kaip ir aukščiau pateiktoje reakcijoje, magnio oksidacijos būsena yra nulinė, o magnio jonų oksidacijos būsena +2. Kadangi oksidacijos skaičius padidėjo, magnis oksidavosi.
Sumažinimo reakcija
Redukcija yra priešinga oksidacijai. Kalbant apie deguonies perdavimą, redukcijos reakcijose prarandamas deguonis. Kalbant apie vandenilio perdavimą, redukcijos reakcijos vyksta, kai gaunamas vandenilis. Pavyzdžiui, aukščiau pateiktame pavyzdyje tarp metano ir deguonies deguonies sumažėjo, nes jis gavo vandenilio. Kalbant apie elektronų perdavimą, redukcija pritraukia elektronus. Taigi pagal aukščiau pateiktą pavyzdį chloro kiekis sumažinamas.
Kuo skiriasi oksidacijos reakcija ir redukcijos reakcija?
• Oksidacijos reakcijose įgaunamas deguonis, o redukcijos reakcijose prarandamas deguonis.
• Oksidacijos metu vandenilis prarandamas, bet redukuojant įgaunamas vandenilis.
• Oksidacijos reakcijų metu elektronai prarandami, bet redukcijos reakcijose elektronai įgyjami.
• Oksidacijos reakcijų metu oksidacijos būsena padidėja. Rūšys, kurioms vyksta redukcija, sumažina jų oksidacijos būseną.
