Oksidēšana ir ķīmiskā reakcija, kurā atomi, joni vai molekulas zaudē elektronus. Tas arī izraisa oksidācijas (nox) skaita pieaugumu.
Termins oksidācija sākotnēji tika izveidots, lai apzīmētu reakcijas, kurās skābeklis bija reaģents. Tomēr tika konstatēts, ka dažos gadījumos tie notika bez šī elementa. Tā kā šis termins jau bija plaši pazīstams, to turpināja lietot.
Oksidācijas reakcijas notiek vienlaikus ar reducēšanās reakcijām. Tāpēc tos sauc par redoksu, kurā tiek pārnesti elektroni.
Redoksa reakcijās oksidētājs ir tāds, kas pieņem elektronus, notiek redukcija. Reduktors zaudē elektronus un tiek oksidēts.
Oksidācijas piemēri
Dzelzs oksidēšana
Rūsas ir dzelzs oksidēšanās. Visi metāli var oksidēties. Tas notiek metālu saskares dēļ ar gaisu un ūdeni. Sākotnēji korozija kas ir metāla nodilums oksidēšanās dēļ. Tad tas veido rūsa.
Skat redokss rūsas veidošanai:
- Fe (s) → Fe2+ + 2e-. Šajā posmā dzelzs zaudē divus elektronus, notiek oksidēšanās
- O2 + 2 H2O + 4e- → 4OH-. O samazinājums2
- 2Fe + O2 + 2H2O → 2 Fe (OH)2. Vispārējais vienādojums - Fe (OH)2 ir dzelzs hidroksīds, kas ir atbildīgs par rūsas brūno krāsu.
Lai pasargātu dzelzi un tēraudu no oksidēšanās, var izmantot cinkošanas tehniku. Tas sastāv no metāla cinka pārklājuma. Tomēr tas ir dārgs process, kas dažos gadījumos padara to neiespējamu.
Tādējādi kuģu korpusi un metāla platformas saņem metāla magnija blokus, kas novērš dzelzs oksidēšanu. Magnijs tiek uzskatīts par upurējamu metālu, un tas laiku pa laikam ir jānomaina, kad tas nolietojas.
Krāsošana var arī aizsargāt metālu no oksidēšanās, taču tā nav tik efektīva.
Rūsas
Lasiet arī par Nerūsējošais tērauds un Metāla sakausējumi.
Oksidēšana organiskajā ķīmijā
Papildus metāliem oksidēšanās var notikt arī ar Ogļūdeņraži, it īpaši alkēni. Organiskajai oksidācijai ir četras formas: sadegšana, ozonolīze, viegla oksidēšana un enerģijas oksidēšana.
Sadegšana
sadedzināšana tā ir vielas ķīmiska reakcija ar skābekli, kas beidzas ar gaismas un siltuma ražošanu. Skābekli sauc par oksidētāju. Viela ar oglekli ir degviela.
Skābeklim ir degvielas oksidēšanas funkcija, tas ir degšanas oksidētājs.
Degšana var būt pilnīga vai nepilnīga. Ziniet atšķirību starp diviem veidiem:
- Pilnīga sadegšana: Rodas, ja ir pietiekami daudz skābekļa. Reakcijas beigās oglekļa dioksīds (CO2) un ūdeni (H2O).
- Nepilnīga sadegšana: Nepietiek skābekļa padeves, tie veidojas oglekļa monoksīds (CO) un ūdens (H2O).
Ozonolīze
Šāda veida reakcijās ozons ir reaģents, kas izraisa alkēnu oksidēšanos. Notiek alkēnu dubultās saites pārrāvums un karbonil savienojumu veidošanās, piemēram, aldehīdi un ketoniem.
Ozonolīzes reakcija
viegla oksidēšanās
Viegla oksidēšanās notiek, ja oksidētājs ir savienojums, piemēram, kālija permanganāts (KMnO4), kas ir ūdens šķīdumā, atšķaidīts un atdzesēts, neitrāls vai nedaudz bāzisks.
Šāda veida oksidēšanās notiek, izmantojot Baeyer testu, ko izmanto alkēnu atšķiršanai no izomēru ciklāniem.
Viegla oksidēšanās reakcija
Enerģijas oksidēšana
Šāda veida oksidācijā kālija permanganāts atrodas karstākā un skābākā vidē, padarot reakciju enerģiskāku. Enerģiski oksidētāji var pārtraukt alkēnu dubulto saiti.
Atkarībā no alkēna struktūras var veidoties ketoni un karbonskābes.
Enerģijas oksidēšanās reakcija
Vai vēlaties uzzināt vairāk? Lasiet arī par Elektroķīmija.
