חמצון הוא התגובה הכימית בה אטומים, יונים או מולקולות מאבדים אלקטרונים. זה גם גורם לעלייה במספר החמצון (nox).
המונח חמצון נוצר בתחילה כדי לסמן תגובות בהן החמצן היה המגיב. עם זאת, נמצא כי בחלק מהמקרים הם התרחשו בהעדר מרכיב זה. מכיוון שהמונח כבר היה ידוע באופן נרחב, הוא המשיך בשימוש.
תגובות חמצון מתרחשות במקביל לתגובות הפחתה. לכן הם נקראים חמצון, שבו מועברים אלקטרונים.
בתגובות חמצון, חומר החמצון הוא זה שמקבל את האלקטרונים, שעובר הפחתה. חומר ההפחתה מאבד אלקטרונים ועובר חמצון.
דוגמאות לחמצון
חמצון ברזל
חלודה היא חמצון של ברזל. כל המתכות יכולות לעבור חמצון. זה קורה בגלל מגע של מתכות עם אוויר ומים. בתחילה, ה- קורוזיה שהוא שחיקת המתכת עקב חמצון. ואז, זה יוצר את חֲלוּדָה.
ראה את התגובה של חמצון מחדש להיווצרות חלודה:
- Fe (s) → Fe2+ + 2e-. בשלב זה הברזל מאבד שני אלקטרונים, עובר חמצון
- או2 + 2 H2O + 4e- → 4OH-. צמצום O2
- 2Fe + O2 + 2H2O → 2 Fe (OH)2. משוואה כללית - Fe (OH)2 הוא הידרוקסיד הברזל, האחראי על הצבע החום של החלודה.
כדי להגן על ברזל ופלדה מפני חמצון, ניתן להשתמש בטכניקת הגלוון. הוא מורכב מציפוי אבץ מתכתי. עם זאת, זהו תהליך יקר, מה שהופך אותו לבלתי אפשרי בחלק מהמקרים.
לפיכך, קליפות האוניות ופלטפורמות המתכת מקבלות גושי מגנזיום מתכתיים המונעים חמצון ברזל. מגנזיום נחשב למתכת קורבן ויש להחליפו מדי פעם כשהוא נשחק.
צביעה יכולה גם להגן על המתכת מפני חמצון, אך היא אינה יעילה כל כך.
חֲלוּדָה
קרא גם על פלדת אל - חלד ו סגסוגות מתכת.
חמצון בכימיה אורגנית
בנוסף למתכות, חמצון יכול להתרחש גם עם פחמימנים, במיוחד ה אלקנים. לחמצון אורגני יש ארבע צורות: בעירה, אוזונוליזה, חמצון קל וחמצון אנרגיה.
שְׂרֵפָה
ה שְׂרֵפָה זוהי תגובה כימית של חומר עם חמצן, אשר מגיעה לשיאה בייצור אור וחום. חמצן נקרא מחמצן. החומר עם הפחמן הוא הדלק.
לחמצן יש את הפונקציה של דלק מחמצן, הוא החומר המחמצן של הבעירה.
הבעירה יכולה להיות שלמה או שלמה. דע את ההבדל בין שתי הדרכים:
- בעירה מוחלטת: מתרחש כאשר יש מספיק אספקת חמצן. בסוף התגובה, פחמן דו חמצני (CO2) ומים (ח2O).
- בעירה לא שלמה: אין מספיק אספקת חמצן, הם נוצרים פחמן חד חמצני (CO) ומים (H2O).
אוזונוליזה
בסוג זה של תגובה, האוזון הוא המגיב שגורם לאלקנים להתחמצן. שבירת הקשר הכפול של אלקנים מתרחשת ויצירת תרכובות קרבוניל, כגון אלדהידים ו קטונים.
תגובת אוזונוליזה
חמצון קל
חמצון קל מתרחש כאשר חומר החמצון הוא תרכובת כגון אשלגן פרמנגנט (KMnO4), קיים בתמיסה מימית, מדולל ומקרר, ניטרלי או מעט בסיסי.
סוג זה של חמצון מתרחש באמצעות מבחן Baeyer, המשמש להבדיל בין אלקנים לבין ציקלונים איזומרים.
תגובת חמצון קלה
חמצון אנרגיה
בסוג זה של חמצון, אשלגן פרמנגנט נמצא בסביבה חמה וחומצית יותר, מה שהופך את התגובה לאנרגטית יותר. חומרים מחמצנים אנרגטיים יכולים לשבור את הקשר הכפול של אלקנים.
תלוי במבנה האלקן, ניתן ליצור קטונים וחומצות קרבוקסיליות.
תגובת חמצון אנרגיה
רוצים לדעת יותר? קרא גם על אלקטרוכימיה.