Αντιδράσεις οξείδωσης. Έννοιες που σχετίζονται με την redox

Μια αντίδραση μείωσης οξείδωσης χαρακτηρίζεται ως ταυτόχρονη διαδικασία απώλειας και κέρδους ηλεκτρονίων, καθώς τα ηλεκτρόνια που χάνονται από άτομο, ιόν ή μόριο λαμβάνονται αμέσως από άλλα.

Για να καταλάβετε, δείτε ένα παράδειγμα:

Ένα διάλυμα θειικού χαλκού (CuSO_{4 (υδ)}) είναι μπλε λόγω της παρουσίας ιόντων Cu²⁺ διαλύθηκε σε αυτό. Αν βάλουμε μια μεταλλική πλάκα ψευδαργύρου (Zn_(μικρό)) σε αυτή τη λύση, με την πάροδο του χρόνου ενδέχεται να παρατηρήσουμε δύο αλλαγές: το χρώμα του διαλύματος θα γίνει άχρωμο και θα εμφανιστεί μια μεταλλική εναπόθεση χαλκού στην πλάκα ψευδαργύρου.

Επομένως, η αντίδραση που εμφανίζεται σε αυτήν την περίπτωση είναι η εξής:

Ζν_(μικρό) + CuSO_{4 (υδ)} → Cu_(μικρό) + ZnSO_{4 (υδ)}

ή

Ζν_(μικρό) + Κου²⁺_(εδώ) + Λειτουργικό σύστημα₄^2-_(εδώ) → Cu_(μικρό) + Ζν²⁺_(εδώ) + Λειτουργικό σύστημα₄^2-_(εδώ)

ή ακόμα

Ζν_(μικρό) + Κου²⁺_(εδώ) → Cu_(μικρό) + Ζν²⁺_(εδώ)

Σημειώστε ότι πραγματοποιήθηκε μεταφορά ηλεκτρονίων από ψευδάργυρο σε χαλκό. Αναλύοντας μεμονωμένα τον μετασχηματισμό που πραγματοποιήθηκε σε καθένα από αυτά τα στοιχεία, έχουμε:

• Ζν_(μικρό) → Zn²⁺_(εδώ)

Ο ψευδάργυρος έχασε 2 ηλεκτρόνια από το μεταλλικό ψευδάργυρο στο κατιόν. Σε αυτή την περίπτωση, ο ψευδάργυρος έχει υποστεί οξείδωση.

• Γάιδαρος²⁺_(εδώ) → Cu_(μικρό)

Με το χαλκό, το αντίθετο συνέβη, κέρδισε 2 ηλεκτρόνια, περνώντας από κατιόν χαλκού II σε μεταλλικό χαλκό. Ο χαλκός έχει μειωθεί.

Αυτό εξηγεί τις δύο αλλαγές που παρατηρήθηκαν, καθώς το διάλυμα έγινε άχρωμο επειδή τα ιόντα χαλκού μετατράπηκαν σε μεταλλικό χαλκό, ο οποίος εναποτέθηκε στην πλάκα ψευδαργύρου.

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

Δεδομένου ότι υπήρχε ταυτόχρονη απώλεια και κέρδος ηλεκτρονίων, αυτή η αντίδραση είναι ένα παράδειγμα αντίδρασης οξειδοαναγωγής, και μέσω αυτού μπορούμε να δημιουργήσουμε τις ακόλουθες έννοιες που επαναλαμβάνονται για όλες τις άλλες αντιδράσεις αυτού τύπος:

Το πιο αντιδραστικό μέταλλο υφίσταται οξείδωσηΈτσι, στο προτεινόμενο παράδειγμα, ο ψευδάργυρος είναι πιο αντιδραστικός από τον χαλκό.

Μια άλλη αντίδραση οξειδοαναγωγής που μπορεί να αναφερθεί συμβαίνει όταν βάζουμε μαγνήσιο ή αλουμίνιο σε διάλυμα υδροχλωρικού οξέος. Σε αυτές τις αντιδράσεις, υδρογόνο από υδροχλωρικό οξύ δέχεται 3 ηλεκτρόνια από αλουμίνιο (ή 2 ηλεκτρόνια από μαγνήσιο), περνώντας το από κατιόν Η⁺ για αέριο υδρογόνο (Η₂), ενώ το μέταλλο γίνεται το κατιόν:

2 Αλ_(μικρό) + 6 Ω⁺_(εδώ) → 2 Al³⁺_(εδώ) + 3Η_{2 (ζ)}

mg_(μικρό) + 2 Ω⁺_(εδώ) → Mg²⁺_(εδώ) + Χ_{2 (ζ)}

Τα μέταλλα υφίστανται οξείδωση και το υδρογόνο υφίσταται μείωση. Παρακάτω είναι μια εικόνα που δείχνει ότι η προσθήκη μαγνησίου στο υδροχλωρικό οξύ προκαλεί α αναβρασμός, που οφείλεται στην απελευθέρωση αερίου υδρογόνου και το μαγνήσιο εξαφανίζεται, όπως είναι καταναλώθηκε.

Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Αντιδράσεις οξείδωσης"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-oxirreducao.htm. Πρόσβαση στις 28 Ιουνίου 2021.