Oxidarea și reducerea: ce sunt, exemple și exerciții

THE oxidare si reducere sunt reacții care apar atunci când există a transferul de electroni între speciile chimice. Sunt reacții opuse: într-o oxidare are loc o pierdere de electroni și într-o reducere are loc un câștig de electroni.

Aceste procese se petrec simultan, deoarece atunci când o substanță donează electroni alteia ea este oxidată, în timp ce substanța care primește electroni suferă o reducere.

Când o substanță se oxidează, determină reducerea celorlalte specii, de unde și denumirea de agent reducător. De asemenea, o substanță se reduce din cauza oxidării alteia și, prin urmare, este agentul de oxidare.

Reacțiile de oxidare și reducere sunt demonstrate de variația numărului de oxidare (nox) al speciilor implicate.

În general, o reacție care prezintă oxidare și reducere poate fi reprezentată prin:

A + B⁺ → A⁺ + B

Unde,

A: substanță care se oxidează, pierde electroni, își mărește valoarea și este agent reducător.
B: substanță care suferă reducerea, câștigă electroni, scade oxidarea și este agentul oxidant.

Exemple de oxidare și reducere

Vedeți următoarea imagine pentru un exemplu de ecuație chimică redox.

Zincul metalic suferă oxidare și provoacă reducerea cuprului, deci este agentul reducător. Numărul său de oxidare (nox) crește de la 0 la +2 deoarece pierde 2 electroni.

Ionul cupric (Cu²⁺) suferă reducerea și determină oxidarea cuprului, deci este agentul de oxidare. Numărul său de oxidare (nox) scade de la +2 la 0 deoarece câștigă 2 electroni și devine cupru metalic, care este neutru din punct de vedere electric.

Alte exemple de reacții redox în viața de zi cu zi sunt:

arderea metanului
CH_{4 litera (g)} + 2O_{2 litera (g)} → CO_{2 litera (g)} + 2H₂O_(v)

Fotosinteză
6CO_{2 litera (g)} + 6 ore₂O_(v) → C₆H₁₂O_6(aici) + 6O_{2 litera (g)}

coroziunea fierului
2Fe_(e) + 3/4O_{2 litera (g)} + 3 ore₂O_(v) → 2Fe (OH)_3(e) (rugina Fe₂O₃.3H₂O)

Află mai multe despre numărul de oxidare (nox).

Cum apar reacțiile de oxidare și reducere?

Ecuația reacției redox care implică cuprul și zincul poate fi reprezentată prin semireacții, așa cum se arată mai jos.

• semireacția de oxidare: Zn⁰_(e) → 2e^- + Zn²⁺_(Aici)
• Semireacție de reducere: fundul²⁺_(Aici) + 2e^- → fundul⁰_(e)
• ecuație globală: Zn⁰_(e) + fund²⁺_(Aici) → Zn²⁺_(Aici) + fund⁰_(e)

Acest transfer de electroni în reacția redox are loc în funcție de potențialul de reducere al speciilor implicate. Componenta cu cel mai mic potential de reducere are tendinta de a dona electroni, in timp ce cea cu cel mai mare potential ii va primi.

De exemplu, zincul are un potențial de reducere de -0,76V, în timp ce cuprul are un potențial de reducere de +0,34V. Prin urmare, zincul, deoarece are un potențial de reducere mai mic, este un agent reducător mai bun și favorizează reducerea cuprul, care are un potențial de reducere mai mare și, prin urmare, câștigă electroni și provoacă oxidarea zincului.

Citește și despre reacții redox.

Exerciții de oxidare și reducere

Utilizați următoarele întrebări pentru a vă testa cunoștințele despre ceea ce ați învățat în acest text.

intrebarea 1

În ceea ce privește reacțiile de oxidare și reducere, este corect să precizăm că

a) Creșterea noxului speciei chimice indică faptul că aceasta a suferit o reducere.
b) Substanța care pierde electroni suferă oxidare și este un agent oxidant.
c) În reacțiile redox, electronii sunt transferați.
d) Substanța care câștigă electroni este redusă și este un agent reducător.
e) Scăderea noxului speciei chimice indică faptul că aceasta a suferit oxidare.

vezi raspunsul

Alternativa corecta: c) In reactiile de oxidare-reducere are loc transferul de electroni.

În reacțiile redox, electronii sunt transferați.

Substanța care câștigă electroni suferă o reducere și este agentul de oxidare. Scăderea nox-ului speciei chimice indică faptul că acesta a fost redus.

Substanța care pierde electroni suferă oxidare și este un agent reducător. Creșterea noxului speciei chimice indică faptul că a suferit oxidare.

intrebarea 2

Exemple de reacții redox în viața de zi cu zi, CU EXCEPȚIA

a) Coroziune
b) ardere
c) Fotosinteza
d) Neutralizarea

vezi raspunsul

Alternativă incorectă: d) Neutralizare.

O reacție de neutralizare este cea care are loc între un acid și o bază, rezultând sare și apă. De exemplu:

NaOH + HCI → NaCl + H₂O

Exemple de reacție redox sunt:

arderea metanului

CH_{4 litera (g)} + 2O_{2 litera (g)} → CO_{2 litera (g)} + 2H₂O_(v)

Fotosinteză

6CO_{2 litera (g)} + 6 ore₂O_(v) → C₆H₁₂O_6(aici) + 6O_{2 litera (g)}

coroziunea fierului

2Fe_(e) + 3/4O_{2 litera (g)} + 3 ore₂O_(v) → 2Fe (OH)_3(e)

intrebarea 3

Observați următoarele reacții de oxidare-reducere și indicați care sunt agenții oxidanți și reducători.

eu. Zn⁰_(e) + fund²⁺_(Aici) → Zn²⁺_(Aici) + fund⁰_(e)
II. Cur²⁺_(Aici) + H²_(g) → 2H⁺_(Aici) + fund_(e)
III. Zn_(e) + 2H⁺_(Aici) → Zn²⁺_(Aici) + H_{2 litera (g)}

vezi raspunsul

Răspuns:

Într-o reacție redox, cel care suferă oxidare este agentul reducător, iar cel care suferă reducerea este agentul de oxidare.

eu. Zn⁰_(e) + fund²⁺_(Aici) → Zn²⁺_(Aici) + fund⁰_(e)

Agent oxidant: cupru (Cu)
Agent reducător: zinc (Zn)

II. Cur²⁺_(Aici) + H²_(g) → 2H⁺_(Aici) + fund_(e)

Agent oxidant: cupru (Cu)
Agent reducător: hidrogen (H)

III. Zn_(e) + 2H⁺_(Aici) → Zn²⁺_(Aici) + H²_(g)

Agent oxidant: hidrogen (H)
Agent reducător: zinc (Zn)

Obține mai multe cunoștințe cu conținutul:

• Ce sunt stivele?
• electrochimie
• Electroliză

Referințe bibliografice

FONSECA, M. R. M Chimie, 2. 1. ed. São Paulo: Attica, 2013.

SANTOS, W.L.P; MOL, G.S. Chimia cetățeană, 3. 2. ed. São Paulo: Editora AJS, 2013.

USBERCO, J. Conectați chimia, 2: chimie. - 2. ed. São Paulo: Saraiva, 2014.