Η οξείδωση είναι η χημική αντίδραση στην οποία άτομα, ιόντα ή μόρια χάνουν ηλεκτρόνια. Προκαλεί επίσης αύξηση του αριθμού της οξείδωσης (nox).
Ο όρος οξείδωση δημιουργήθηκε αρχικά για να υποδηλώσει αντιδράσεις στις οποίες το οξυγόνο ήταν το αντιδραστήριο. Ωστόσο, διαπιστώθηκε ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, συνέβη απουσία αυτού του στοιχείου. Καθώς ο όρος ήταν ήδη ευρέως γνωστός, συνέχισε να χρησιμοποιείται.
Οι αντιδράσεις οξείδωσης εμφανίζονται ταυτόχρονα με τις αντιδράσεις μείωσης. Επομένως, ονομάζονται redox, στην οποία μεταφέρονται ηλεκτρόνια.
Στις αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, ο οξειδωτικός παράγοντας είναι αυτός που δέχεται τα ηλεκτρόνια, υποβάλλονται σε αναγωγή. Ο αναγωγικός παράγοντας χάνει ηλεκτρόνια και υφίσταται οξείδωση.
Παραδείγματα οξείδωσης
Οξείδωση σιδήρου
Η σκουριά είναι η οξείδωση του σιδήρου. Όλα τα μέταλλα μπορούν να υποστούν οξείδωση. Εμφανίζεται λόγω της επαφής των μετάλλων με τον αέρα και το νερό. Αρχικά, το διάβρωση που είναι η φθορά του μετάλλου λόγω οξείδωσης. Στη συνέχεια, σχηματίζει το σκουριά.
Δείτε την αντίδραση του redox για σχηματισμό σκουριάς:
- Fe (s) → Fe2+ + 2ε-. Σε αυτό το στάδιο, ο σίδηρος χάνει δύο ηλεκτρόνια, υφίσταται οξείδωση
- Ο2 + 2 Ω2Ο + 4ε- → 4ΟΗ-. O μείωση2
- 2Fe + O2 + 2Η2O → 2 Fe (ΟΗ)2. Γενική εξίσωση - Fe (OH)2 είναι το Υδροξείδιο του Σιδήρου, υπεύθυνο για το καφέ χρώμα της σκουριάς.
Για την προστασία του σιδήρου και του χάλυβα από την οξείδωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η τεχνική γαλβανισμού. Αποτελείται από μεταλλική επίστρωση ψευδαργύρου. Ωστόσο, είναι μια δαπανηρή διαδικασία, καθιστώντας την ανέφικτη σε ορισμένες περιπτώσεις.
Έτσι, οι γάστρες των πλοίων και οι μεταλλικές πλατφόρμες λαμβάνουν μεταλλικά μπλοκ μαγνησίου που εμποδίζουν την οξείδωση του σιδήρου. Το μαγνήσιο θεωρείται θυσιαστικό μέταλλο και πρέπει να αντικαθίσταται κατά καιρούς όταν φθείρεται.
Η βαφή μπορεί επίσης να προστατεύσει το μέταλλο από την οξείδωση, αλλά δεν είναι τόσο αποτελεσματικό.
Σκουριά
Διαβάστε επίσης Ανοξείδωτο ατσάλι και Μεταλλικά κράματα.
Οξείδωση στην Οργανική Χημεία
Εκτός από τα μέταλλα, η οξείδωση μπορεί επίσης να συμβεί με Υδρογονάνθρακες, ειδικά το αλκένια. Η οργανική οξείδωση έχει τέσσερις μορφές: καύση, οζονόλυση, ήπια οξείδωση και οξείδωση ενέργειας.
Καύση
Ο καύση Είναι μια χημική αντίδραση μιας ουσίας με οξυγόνο, η οποία καταλήγει στην παραγωγή φωτός και θερμότητας. Το οξυγόνο ονομάζεται οξειδωτής. Η ουσία με άνθρακα είναι το καύσιμο.
Το οξυγόνο έχει τη λειτουργία του οξειδωτικού καυσίμου, είναι ο οξειδωτικός παράγοντας καύσης.
Η καύση μπορεί να είναι πλήρης ή ατελής. Μάθετε τη διαφορά μεταξύ των δύο τρόπων:
- Πλήρης καύση: Εμφανίζεται όταν υπάρχει επαρκής παροχή οξυγόνου. Στο τέλος της αντίδρασης, διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και νερό (Η2Ο).
- Ατελής καύση: Δεν υπάρχει αρκετή παροχή οξυγόνου, σχηματίζονται μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και νερό (H2Ο).
Οζονόλυση
Σε αυτόν τον τύπο αντίδρασης, το όζον είναι το αντιδραστήριο που προκαλεί την οξείδωση των αλκενίων. Η θραύση του διπλού δεσμού των αλκενίων συμβαίνει και ο σχηματισμός ενώσεων καρβονυλίου, όπως αλδεϋδες και κετόνες.
Αντίδραση οζονόλυσης
ήπια οξείδωση
Ήπια οξείδωση συμβαίνει όταν ο οξειδωτικός παράγοντας είναι μια ένωση όπως υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4), σε υδατικό διάλυμα, αραιωμένο και ψυγμένο, ουδέτερο ή ελαφρώς βασικό.
Αυτός ο τύπος οξείδωσης συμβαίνει χρησιμοποιώντας το Baeyer Test, που χρησιμοποιείται για τη διαφοροποίηση των αλκενίων από τα ισομερή κυκλάνια.
Ήπια αντίδραση οξείδωσης
Ενεργειακή οξείδωση
Σε αυτόν τον τύπο οξείδωσης, το υπερμαγγανικό κάλιο βρίσκεται σε ένα θερμότερο και πιο όξινο περιβάλλον, καθιστώντας την αντίδραση πιο ενεργητική. Οι ενεργειακοί οξειδωτικοί παράγοντες μπορούν να σπάσουν τον διπλό δεσμό των αλκενίων.
Ανάλογα με τη δομή του αλκενίου, μπορούν να σχηματιστούν κετόνες και καρβοξυλικά οξέα.
Αντίδραση ενεργειακής οξείδωσης
Θέλετε να μάθετε περισσότερα; Διαβάστε επίσης Ηλεκτροχημεία.
