Reduktoriaus ir oksidatoriaus samprata ir pavyzdžiai

Viena iš pagrindinių savybių, išskiriančių oksidacijos-redukcijos reakciją (arba redoksas) iš kitų yra oksiduojančio ir redukuojančio agento buvimas, kurį galima apibrėžti taip:

Pavyzdžiui, pažvelkite į žemiau pateiktą cheminę reakciją, kai aliuminis (Al) korozuoja vandeniniame druskos rūgšties (HCl) tirpale. Aliuminio atomai perneša elektronus į H katijonus⁺_(čia) ir gaminti Al katijoną³⁺_(čia):

Atkreipkite dėmesį, kad kadangi Al perdavė elektronus, tai reiškia jis sukėlė sumažėjimą iš H katijonų⁺_(čia); todėl jis ir vadinamas reduktorius. Jau katijonas H⁺_(čia) pašalino elektronus iš aliuminio, sukelia oksidaciją to metalo; todėl jis veikia kaip a oksidatorius.

Kasdieniniame gyvenime yra daugybė oksidatorių ir reduktorių veikimo pavyzdžių. Pažvelkite į kai kuriuos iš jų ir vis dėlto atminkite, kad visais atvejais redukcija vyksta kartu su oksidacija; todėl, jei yra reduktorius, yra ir oksidatorius.

• Reduktorių pavyzdžiai:

• Fotografiniuose filmuose: fotografijos filmuose yra šviesai jautrių sidabro druskų. Tose vietose, kur yra šviesos dažnis, sumažėja Ag jonų
  ⁺, todėl gaunamas neigiamų elementų kontrastas.

• Vitamino C: Vitaminas C (L-askorbo rūgštis) yra galingas reduktorius vandeniniame tirpale. Jis turi išskirtinę galimybę oksiduotis ir todėl yra plačiai naudojamas, ypač tokiuose maisto produktuose kaip a antioksidantas, tai yra, jis dedamas į kitus maisto produktus ir apsaugo juos nuo galimo oksidacijos dėl jo paties auka. Pavyzdys yra tokie vaisiai kaip obuoliai ir kriaušės, kurie sąlyčio su ore esančiu deguonimi patamsėja, nes jie oksiduojasi. Bet kai į vaisius įdedate nedidelį kiekį apelsinų ar citrinų sulčių (kuriose yra vitamino C) supjaustytas, tai neleidžia atsirasti šiai reakcijai, nes vitaminas C veikia kaip reduktorius ir oksiduojasi dar prieš vaisius.

• Vandenilio dujos: vandenilio dujos (H₂) yra naudojamas raketų varymui ir yra laikomas viena iš svarbiausių energijos alternatyvų, nes deginant išsiskiria daug energijos ir nėra teršalų. Šioje reakcijoje vandenilis veikia kaip reduktorius, oksiduojamas deguonies.

• Oksidatorių pavyzdžiai:

• Gaminant actą: veikiant vynui orą, jis virsta actu, kurio pagrindinis komponentas yra acto rūgštis. Taip yra todėl, kad etape esantis alkoholis arba etanolis, esantys vyne, oksiduojasi sąlytyje su atmosferos deguonimi ir susidaro acto rūgštis. Taigi deguonis yra oksiduojantis agentas. Net termino „oksidacija“ kilmė yra susijusi su reakcija su deguonimi.

Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)

• Rūdijime: kaip nurodyta ankstesniame pavyzdyje, deguonis veikia kaip alkoholio oksidatorius; tai daro ir sąlytyje su įvairiais metalais, pavyzdžiui, geležimi, sukeldami rūdijimo procesą. Be deguonies ore, šiuo atveju kiti oksidatoriai yra vanduo arba rūgštus tirpalas.

• Balikliuose: baliklių poveikį sukelia šie du reduktoriai: o hipochlorito anijonas (paprastai natrio druskos - NaOCl pavidalu), esantis, pavyzdžiui, baliklyje; ir vandenilio peroksidas (H₂O₂), parduodamas kaip vandenilio peroksidas. Šie du junginiai turi labai stiprų polinkį oksiduotis ir sukelti kitų cheminių medžiagų redukciją. Todėl jie yra atsakingi už oksiduojančias medžiagas, kurios gaminiams suteikia tamsią spalvą. Pavyzdžiui, celiuliozėje ligninas yra suskaidomas, tampa lengvesnis ir labiau kali. Dėmių pašalinimo ir audinių balinimo atveju šie oksidatoriai sukelia organinių molekulių, tokių kaip riebalai ir dažikliai, oksidaciją.

• Alkotesteriuose: paprastą vienkartinį alkotesterį sudaro skaidrus vamzdelis, kuriame yra vandeninis kalio ir silicio dioksido druskos tirpalas, sudrėkintas sieros rūgštimi; sumaišytas su oranžine spalva. Ši druska, kontaktuodama su alkoholio garais, esančiais girto vairuotojo kvėpavime, reaguoja, pakeisdama spalvą į žalią. Tai reiškia, kad sukelia etanolio (alkoholio) oksidaciją į etanalį.

Jennifer Fogaça
Baigė chemiją

Ar norėtumėte paminėti šį tekstą mokykloje ar akademiniame darbe? Pažvelk:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Reduktoriaus ir oksidatoriaus samprata ir pavyzdžiai"; Brazilijos mokykla. Yra: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conceito-exemplos-agente-redutor-agente-oxidante.htm. Žiūrėta 2021 m. Birželio 28 d.