Окисление и редукция: какво представляват, примери и упражнения

THE окисляване и на намаляване са реакции, които възникват, когато има a трансфер на електрони между химичните видове. Те са противоположни реакции: при окисление има загуба на електрони, а при редукция има получаване на електрони.

Тези процеси се случват едновременно, защото когато едно вещество отдава електрони на друго, то се окислява, докато веществото, което получава електрони, претърпява редукция.

Когато дадено вещество се окислява, то кара другите видове да се редуцират, оттук и името на редуциращ агент. По същия начин едно вещество се редуцира поради окисляването на друго и следователно е окислителят.

Реакциите на окисление и редукция се демонстрират чрез промяната на окислителното число (nox) на участващите видове.

Като цяло, реакция, която представлява окисление и редукция, може да бъде представена чрез:

А + Б⁺ → А⁺ + Б

Където,

A: вещество, което се окислява, губи електрони, увеличава стойността си и е редукторът.
B: вещество, което претърпява редукция, получава електрони, намалява окисляването и е окислителят.

Примери за окисление и редукция

Вижте следното изображение за пример на редокс химичното уравнение.

Металният цинк претърпява окисляване и причинява редукция на медта, така че е редуциращият агент. Неговото окислително число (nox) се увеличава от 0 до +2, защото губи 2 електрона.

Медният йон (Cu²⁺) претърпява редукция и кара медта да се окислява, така че тя е окислителят. Неговото окислително число (nox) намалява от +2 до 0, защото получава 2 електрона и става метална мед, която е електрически неутрална.

Други примери за редокс реакции в ежедневието са:

изгаряне на метан
CH_4(g) + 20_2(ж) → CO_2(ж) + 2H₂О_(v)

фотосинтеза
6CO_2(ж) + 6Н₂О_(v) → В₆з₁₂О_{6 (тук)} + 6O_2(ж)

корозия на желязото
2Fe_(с) + 3/4O_2(ж) + 3 часа₂О_(v) → 2Fe (OH)_{3 (и)} (ръжда Fe₂О₃.3H₂О)

Научете повече за окислително число (nox).

Как протичат реакциите на окисление и редукция?

Уравнението на редокс реакцията, включваща мед и цинк, може да бъде представено чрез полуреакции, както е показано по-долу.

• полуреакция на окисление: Zn⁰_(с) → 2д^- + Zn²⁺_(тук)
• Редукционна полуреакция: дупе²⁺_(тук) + 2е^- → задник⁰_(с)
• глобално уравнение: Zn⁰_(с) + дупе²⁺_(тук) → Zn²⁺_(тук) + дупе⁰_(с)

Този трансфер на електрони в окислително-редукционната реакция се осъществява в съответствие с редукционния потенциал на участващите видове. Компонентът с най-нисък редукционен потенциал има тенденцията да отдава електрони, докато този с най-висок потенциал ще ги получи.

Например, цинкът има редукционен потенциал от -0,76V, докато медта има редукционен потенциал от +0,34V. Следователно цинкът, тъй като има по-нисък редукционен потенциал, е по-добър редуциращ агент и насърчава редукцията мед, която има по-висок редукционен потенциал и следователно набира електрони и причинява окисляване на цинка.

Прочетете също за редокс реакции.

Упражнения за окисление и редукция

Използвайте следните въпроси, за да проверите знанията си за това, което сте научили в този текст.

Въпрос 1

По отношение на реакциите на окисление и редукция е правилно да се твърди, че

а) Увеличаването на nox на химическия вид показва, че той е претърпял намаление.
б) Веществото, което губи електрони, се окислява и е окислител.
в) При окислително-възстановителните реакции се извършва пренос на електрони.
г) Веществото, което получава електрони, се редуцира и е редуциращ агент.
e) Намаляването на nox на химическия вид показва, че той е претърпял окисление.

вижте отговора

Правилна алтернатива: в) При окислително-редукционните реакции се осъществява пренос на електрон.

При окислително-редукционните реакции електроните се прехвърлят.

Веществото, което получава електрони, претърпява редукция и е окислителят. Намаляването на nox на химичните видове показва, че е намалено.

Веществото, което губи електрони, претърпява окисление и е редуциращ агент. Увеличаването на nox на химичния вид показва, че той е претърпял окисление.

въпрос 2

Примери за редокс реакции в ежедневието ОСВЕН

а) Корозия
б) изгаряне
в) Фотосинтеза
г) Неутрализиране

вижте отговора

Неправилна алтернатива: d) Неутрализация.

Реакция на неутрализация е тази, която протича между киселина и основа, което води до сол и вода. Например:

NaOH + HCl → NaCl + H₂О

Примери за редокс реакция са:

изгаряне на метан

CH_4(g) + 20_2(ж) → CO_2(ж) + 2H₂О_(v)

фотосинтеза

6CO_2(ж) + 6Н₂О_(v) → В₆з₁₂О_{6 (тук)} + 6O_2(ж)

корозия на желязото

2Fe_(с) + 3/4O_2(ж) + 3 часа₂О_(v) → 2Fe (OH)_{3 (и)}

въпрос 3

Наблюдавайте следните окислително-редукционни реакции и посочете кои са окислителите и редукторите.

аз Zn⁰_(с) + дупе²⁺_(тук) → Zn²⁺_(тук) + дупе⁰_(с)
II. задник²⁺_(тук) + З²_(ж) → 2H⁺_(тук) + дупе_(с)
III. Zn_(с) + 2H⁺_(тук) → Zn²⁺_(тук) + З_2(ж)

вижте отговора

Отговор:

При окислително-възстановителна реакция този, който се подлага на окисление, е редуциращият агент, а този, който се подлага на редукция, е окислителят.

аз Zn⁰_(с) + дупе²⁺_(тук) → Zn²⁺_(тук) + дупе⁰_(с)

Окислител: мед (Cu)
Редуциращ агент: цинк (Zn)

II. задник²⁺_(тук) + З²_(ж) → 2H⁺_(тук) + дупе_(с)

Окислител: мед (Cu)
Редуциращ агент: водород (H)

III. Zn_(с) + 2H⁺_(тук) → Zn²⁺_(тук) + З²_(ж)

Окислител: водород (H)
Редуциращ агент: цинк (Zn)

Придобийте повече знания със съдържанието:

• Какво представляват стекове?
• електрохимия
• Електролиза

Библиографски справки

ФОНСЕКА, М. Р. М Химия, 2. 1. изд. Сао Пауло: Атика, 2013 г.

SANTOS, W.L.P; МОЛ, Г.С. Гражданска химия, 3. 2. изд. Сао Пауло: Editora AJS, 2013 г.

УСБЕРКО, Дж. Свържете химия, 2: химия. - 2. изд. Сао Пауло: Сараива, 2014 г.