Oxidatie is de chemische reactie waarbij atomen, ionen of moleculen elektronen verliezen. Het veroorzaakt ook een toename van het aantal oxidatie (nox).
De term oxidatie werd oorspronkelijk gecreëerd om reacties aan te duiden waarbij zuurstof de reactant was. Er werd echter vastgesteld dat ze in sommige gevallen optraden in afwezigheid van dit element. Omdat de term al algemeen bekend was, bleef hij in gebruik.
Oxidatiereacties treden gelijktijdig op met reductiereacties. Daarom worden ze redox genoemd, waarin elektronen worden overgedragen.
Bij redoxreacties is het oxidatiemiddel degene die elektronen accepteert en reductie ondergaat. Het reductiemiddel verliest elektronen en ondergaat oxidatie.
Voorbeelden van oxidatie
IJzeroxidatie
Roest is de oxidatie van ijzer. Alle metalen kunnen oxidatie ondergaan. Het treedt op als gevolg van het contact van metalen met lucht en water. Aanvankelijk was de corrosie dat is de slijtage van het metaal als gevolg van oxidatie. Dan vormt het de Roest.
Zie de reactie van redox voor roestvorming:
- Fe(s) → Fe2+ + 2e-. In dit stadium verliest ijzer twee elektronen, ondergaat het oxidatie
- O2 + 2 H2O + 4e- → 4OH-. O reductie2
- 2Fe + O2 + 2H2O → 2 Fe(OH)2. Algemene vergelijking - Fe (OH)2 is het ijzerhydroxide, verantwoordelijk voor de bruine kleur van de roest.
Om ijzer en staal te beschermen tegen oxidatie kan de verzinktechniek worden toegepast. Het bestaat uit een metalen zinklaag. Het is echter een kostbaar proces, waardoor het in sommige gevallen onhaalbaar is.
Zo ontvangen de rompen van schepen en metalen platforms metalen magnesiumblokken die ijzeroxidatie voorkomen. Magnesium wordt beschouwd als een opofferingsmetaal en moet van tijd tot tijd worden vervangen als het verslijt.
Verven kan het metaal ook beschermen tegen oxidatie, maar het is niet zo effectief.
Roest
Lees ook over Roestvrij staal en Metaallegeringen.
Oxidatie in de organische chemie
Naast metalen kan ook oxidatie optreden bij: Koolwaterstoffen, vooral de alkenen. Organische oxidatie kent vier vormen: verbranding, ozonolyse, milde oxidatie en energie-oxidatie.
Verbranding
DE verbranding het is een chemische reactie van een stof met zuurstof, die uitmondt in de productie van licht en warmte. Zuurstof wordt oxidatiemiddel genoemd. De stof met koolstof is de brandstof.
Zuurstof heeft de functie van het oxideren van de brandstof, het is het oxidatiemiddel van de verbranding.
De verbranding kan volledig of onvolledig zijn. Ken het verschil tussen de twee manieren:
- volledige verbranding: Treedt op bij voldoende zuurstoftoevoer. Aan het einde van de reactie wordt kooldioxide (CO2) en water (H2O).
- onvolledige verbranding: Er is onvoldoende zuurstoftoevoer, ze vormen koolmonoxide (CO) en water (H2O).
ozonolyse
Bij dit type reactie is ozon het reagens dat ervoor zorgt dat alkenen oxideren. De breuk van de dubbele binding van alkenen treedt op en de vorming van carbonylverbindingen, zoals aldehyden en ketonen.
Ozonolyse reactie
milde oxidatie
Milde oxidatie treedt op wanneer het oxidatiemiddel een verbinding is zoals kaliumpermanganaat (KMnO4), aanwezig in een waterige oplossing, verdund en afgekoeld, neutraal of licht basisch.
Dit type oxidatie vindt plaats met behulp van de Baeyer-test, die wordt gebruikt om alkenen te onderscheiden van isomere cyclanen.
Milde oxidatiereactie
Energie oxidatie
Bij dit type oxidatie wordt kaliumpermanganaat aangetroffen in een warmere en zuurdere omgeving, waardoor de reactie energieker wordt. Energetische oxidatiemiddelen kunnen de dubbele binding van alkenen verbreken.
Afhankelijk van de structuur van het alkeen kunnen ketonen en carbonzuren worden gevormd.
Energie Oxidatie Reactie Re
Wil meer weten? Lees ook over Elektrochemie.
