แนวคิดและตัวอย่างของตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์

หนึ่งในคุณสมบัติหลักที่แยกแยะปฏิกิริยาการลดออกซิเดชัน (หรือ รีดอกซ์) อื่น ๆ คือการมีอยู่ของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ซึ่งสามารถกำหนดได้ดังนี้:

ตัวอย่างเช่น ดูปฏิกิริยาเคมีด้านล่างโดยที่อะลูมิเนียม (Al) กัดกร่อนในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกที่เป็นน้ำ (HCl) อะตอมอะลูมิเนียมถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังไอออนบวกของ H H⁺_{(ที่นี่)} และผลิตอัล cation³⁺_{(ที่นี่)}:

โปรดทราบว่าตั้งแต่ Al ถ่ายโอนอิเล็กตรอน นี่หมายความว่า เขาทำให้เกิดการลดลง ของ H cations⁺_{(ที่นี่)}; จึงถูกเรียกว่า ตัวรีดิวซ์. แล้วไอออนบวกH⁺_{(ที่นี่)} นำอิเล็กตรอนออกจากอลูมิเนียม ทำให้เกิดออกซิเดชัน ของโลหะนั้น ดังนั้นเขาจึงทำหน้าที่เป็น ออกซิไดซ์.

ในชีวิตประจำวัน มีตัวอย่างมากมายเกี่ยวกับประสิทธิภาพของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ ดูบางส่วนของพวกเขาและจำไว้ว่าในทุกกรณีการลดลงเกิดขึ้นพร้อมกันกับการเกิดออกซิเดชัน ดังนั้นหากมีตัวรีดิวซ์ก็มีตัวออกซิไดซ์ด้วย

• ตัวอย่างของสารรีดิวซ์:

• ในภาพยนตร์ภาพถ่าย: ฟิล์มถ่ายภาพประกอบด้วยเกลือสีเงินที่ไวต่อแสง ที่จุดที่เกิดแสงจะมี Ag ไอออนลดลง⁺ทำให้เกิดความเปรียบต่างที่สังเกตได้ในเชิงลบ

• วิตามินซี: วิตามินซี (แอล-แอสคอร์บิกแอซิด) เป็นสารรีดิวซ์ที่มีประสิทธิภาพในสารละลายที่เป็นน้ำ มีคุณสมบัติพิเศษในการออกซิไดซ์และด้วยเหตุนี้จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอาหารเช่น a สารต้านอนุมูลอิสระ กล่าวคือ มันถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารอื่น ๆ และปกป้องพวกเขาจากการเกิดออกซิเดชันที่เป็นไปได้เนื่องจากตัวมันเอง เสียสละ. ตัวอย่างคือผลไม้เช่นแอปเปิ้ลและลูกแพร์ที่ทำให้มืดลงเมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในอากาศเพราะออกซิไดซ์ แต่เมื่อคุณเติมน้ำส้มหรือน้ำมะนาวเล็กน้อย (ซึ่งมีวิตามินซี) ลงในผลไม้ ตัด ซึ่งจะป้องกันไม่ให้ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้น เนื่องจากวิตามินซีทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์และออกซิไดซ์ก่อนผล

• ก๊าซไฮโดรเจน: ก๊าซไฮโดรเจน (H₂) ใช้ในการขับเคลื่อนจรวดและถือเป็นหนึ่งในพลังงานทางเลือกที่สำคัญที่สุด เนื่องจากการเผาไหม้จะปล่อยพลังงานจำนวนมากและไม่มีมลพิษ ในปฏิกิริยานี้ ไฮโดรเจนทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ โดยถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจน

• ตัวอย่างของสารออกซิไดซ์:

• ในการผลิตน้ำส้มสายชู: เมื่อไวน์สัมผัสกับอากาศจะกลายเป็นน้ำส้มสายชูซึ่งมีส่วนประกอบหลักคือกรดอะซิติก เนื่องจากเอทิลแอลกอฮอล์หรือเอทานอลที่มีอยู่ในไวน์ออกซิไดซ์เมื่อสัมผัสกับออกซิเจนในบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดกรดอะซิติก ดังนั้นออกซิเจนจึงเป็นตัวออกซิไดซ์ แม้แต่ที่มาของคำว่า "ออกซิเดชัน" ก็เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยากับออกซิเจน

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

• ในการเกิดสนิม: ตามที่ระบุไว้ในตัวอย่างก่อนหน้านี้ ออกซิเจนทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์สำหรับแอลกอฮอล์ และยังสัมผัสกับโลหะต่างๆ เช่น เหล็ก ทำให้เกิดสนิมขึ้นได้ นอกจากออกซิเจนในอากาศแล้ว สารออกซิไดซ์อื่นๆ ในกรณีนี้คือน้ำหรือสารละลายที่เป็นกรด

• ในสารฟอกขาว: ผลของสารฟอกขาวเกิดจากการมีตัวรีดิวซ์สองตัวต่อไปนี้: o แอนไอออนไฮโปคลอไรต์ (โดยทั่วไปจะอยู่ในรูปของเกลือโซเดียม – NaOCl) มีอยู่ตัวอย่างเช่นในสารฟอกขาว และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂อู๋₂) วางตลาดในชื่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ สารประกอบทั้งสองนี้มีแนวโน้มที่จะออกซิไดซ์อย่างรุนแรงและทำให้สารเคมีชนิดอื่นลดลง ดังนั้นจึงมีหน้าที่ในการออกซิไดซ์สารที่ให้สีเข้มแก่ผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น ในเซลลูโลส ลิกนินจะสลายตัวและจะจางลงและอ่อนตัวมากขึ้น ในกรณีของการกำจัดคราบและการฟอกผ้า สารออกซิไดซ์เหล่านี้จะทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของโมเลกุลอินทรีย์ เช่น ไขมันและสีย้อม

• ในเครื่องช่วยหายใจ: เครื่องช่วยหายใจแบบใช้แล้วทิ้งอย่างง่ายประกอบด้วยหลอดใสที่มีสารละลายของเกลือไดโครเมตของโพแทสเซียมและซิลิกาชุบด้วยกรดซัลฟิวริก ผสมกับสีส้ม เกลือนี้เมื่อสัมผัสกับไอแอลกอฮอล์ที่มีอยู่ในลมหายใจของคนขับที่เมาแล้วทำปฏิกิริยาโดยเปลี่ยนสีเป็นสีเขียว ซึ่งหมายความว่าเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทานอล (แอลกอฮอล์) เป็นเอทานอล

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "แนวคิดและตัวอย่างของตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/conceito-exemplos-agente-redutor-agente-oxidante.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.