Какво е окисляване? Определение и пример

Два основни типа химични реакции са окисляване и редукция. Окисляването не е задължително да има нищо общо с кислорода. Ето какво означава и как се отнася до намаляването.

Ключови заведения: Окисляване в химията

Окисляването е загубата на електрони по време на реакция от a молекула, атом или йон.
Окисляването става, когато окислително състояние на молекула, атом или йон се увеличава. Обратният процес се нарича намаление, което се случва, когато има усилване на електрони или окислителното състояние на атом, молекула или йон намалява.

Пример за реакция е, че между водорода и флуорния газ се образува флуороводородна киселина:

Н₂ + F₂ → 2 HF

При тази реакция водородът се окислява и флуорът се намалява. Реакцията може да се разбере по-добре, ако е написана като две полуреакции.

Н₂ → 2 H⁺ + 2 е^-

F₂ + 2 е^- → 2 F^-

Обърнете внимание, че никъде няма кислород в тази реакция!

По-старо значение на окисляването е било кога кислород беше добавен към съединение. Това е така, защото кислороден газ (О₂) е първият известен окислител. Докато добавянето на кислород към съединението обикновено отговаря на критериите за загуба на електрон и увеличение в състояние на окисление, дефиницията на окислението беше разширена, за да включва други видове химикали реакции.

Класически пример за старото определение за окисляване е, когато желязото се комбинира с кислород, за да се образува железен оксид или ръжда. Казват, че желязото се е окислило в ръжда. Химическата реакция е:

2 Fe + O₂ → Fe₂О₃

Металният метал се окислява до образуването на железен оксид, известен като ръжда.

Електрохимичните реакции са чудесни примери за окислителни реакции. Когато меден проводник се постави в разтвор, който съдържа сребърни йони, електроните се прехвърлят от медния метал към сребърните йони. Медният метал се окислява. Сребърни метални мустаци растат върху медната тел, докато медни йони се отделят в разтвора.

Cu (с) + 2 Ag⁺(вод) → Cu²⁺(вод) + 2 Ag (с)

Друг пример за окисляване, при който елемент се комбинира с кислород, е реакцията между магнезиевия метал и кислорода за образуване на магнезиев оксид. Много метали се окисляват, така че е полезно да разпознаете формата на уравнението:

2 Mg (s) + 0₂ (ж) → 2 MgO (s)

След откриването на електрона и химичните реакции могат да бъдат обяснени, учените осъзнаха окислението и редукцията се извършва заедно, като един вид губи електрони (окислява се), а друг придобива електрони (Намалява). Вид химическа реакция, при която настъпва окисляване и редукция, се нарича редокс-реакция, която означава редукция-окисляване.

Окисляването на метал с кислороден газ може след това да се обясни като металния атом, който губи електрони, за да образува катиона (бива окисляван) с кислородната молекула, придобиваща електрони, за да образува кислородни аниони. В случая на магнезий, реакцията може да бъде преписана като:

2 Mg + O₂ → 2 [Mg²⁺] [O^2-]

включва следните полуреакции:

Mg → Mg²⁺ + 2 е^-

О₂ + 4 е^- → 2 О^2-

Окисляването, в което участва кислородът, все още е окисляване според съвременното определение на термина. Съществува обаче друго старо определение, включващо водород, което може да се срещне в текстовете за органична химия. Това определение е обратното на определението за кислород, така че може да причини объркване. Все пак е добре да сте наясно. Според това определение окисляването е загубата на водород, докато редукцията е печалбата на водород.

Например, според тази дефиниция, когато етанолът се окислява в етанал:

СН₃СН₂OH → CH₃СНО

Етанолът се счита за окислен, защото губи водород. Обръщайки уравнението, етаналът може да бъде намален чрез добавяне на водород към него, за да се образува етанол.

Така че, не забравяйте съвременната дефиниция на окисляването и редукцията се отнасят до електрони (а не кислород или водород). Един от начините да запомните кои видове са окислени и кои са редуцирани, е да използвате OIL RIG. OIL RIG означава Окисляване е загуба, намаляване намалява.

• Haustein, Катрин Хинга (2014). К. Лий Лернер и Бренда Уилмот Лернер (ред.). Окислително-редукционна реакция. Енциклопедия на науката Гейл (5-то изд.). Farmington Hills, MI: Gale Group.
• Hudlický, Miloš (1990). Окисления в органичната химия. Вашингтон, D.C.: Американско химическо общество. стр. 456. ISBN 978-0-8412-1780-5.