Forskjellen mellom oksidasjon og reduksjon
Share
Hovedforskjell - Oksidasjon vs Reduksjon
Oksidasjon og reduksjon er de to halvreaksjonene av redoksreaksjoner. En redoksreaksjon er en kjemisk reaksjon som skjer gjennom elektronutveksling mellom atomer. Hovedforskjellen mellom oksidasjon og reduksjon er det oksidasjon er den økende oksidasjonstilstanden til et atom mens reduksjon er reduksjonen av oksidasjonstilstanden til et atom.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er oksidasjon
- Definisjon, Mekanisme, Eksempler
2. Hva er Reduksjon
- Definisjon, Mekanisme, Eksempler
3. Hva er forskjellen mellom oksidasjon og reduksjon
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelbetingelser: Oksidasjon, Oksidasjonsstat, Oksidasjonsmiddel, Redoksreaksjon, Reduksjonsmiddel, Reduksjon
Hva er oksidasjon
oksydasjon kan defineres som tap av elektroner fra et atom, molekyl eller ion. Dette tapet av elektroner forårsaker at oksidasjonstilstanden av den kjemiske arten økes. Siden en oksidasjonsreaksjon frigir elektroner, bør det være en elektron-akseptabel art. Derfor er oksidasjonsreaksjonen en halv reaksjon av en større reaksjon. Oxidasjonen av en kjemisk art er gitt som forandringen av oksidasjonstilstandene. Oksidasjonsstatus er et tall med positivt (+) eller negativt (-) symbol som angir tap eller gevinst av elektroner med et bestemt atom, molekyl eller ion.
Tidligere ble termen oksydasjon gitt definisjonen "tilsetningen av oksygen til en forbindelse." Dette var fordi oksygen var det eneste kjente oksidasjonsmiddelet på den tiden. Imidlertid er denne definisjonen ikke lenger nøyaktig da det er mange flere oksidasjonsreaksjoner som oppstår i fravær av oksygen. For eksempel innebærer reaksjonen mellom magnesium (Mg) og saltsyre (HCl) ingen oksygen, men det er en redoksreaksjon som inkluderer oksidasjonen av Mg til Mg2+. Følgende eksempel viser oksidasjons- og reduksjonsreaksjonene i en redoksreaksjon.
Figur 01: Oksidasjon av Mg ved tilsetning av oksygen til Mg. To elektroner frigjøres fra Mg, og ett oksygenatom får to elektroner.
Det er en annen historisk definisjon for oksidasjon som involverer hydrogen. Det er, oksidasjon er prosessen med å miste H+ ioner. Dette er heller ikke nøyaktig fordi det er mange reaksjoner som oppstår uten frigjøring av H+ ioner.
Figur 02: Oxidasjon av alkoholgruppe i karboksylsyregruppe
En oksydasjon øker alltid oksidasjonstilstanden til en kjemisk art på grunn av tap av elektroner. Dette tapet av elektroner fører til at ladningen av et atom eller molekyl forandres.
Oksidasjonsmekanisme
Oksidasjon kan forekomme på fire forskjellige måter, avhengig av endringen i oksidasjonstilstanden.
1. Fra null til positiv oksidasjonsstat
Et molekyl eller et atom som ikke har elektrisk ladning (nøytral) kan oksyderes. Oksidasjonen øker alltid oksidasjonstilstanden. Derfor vil den nye oksidasjonstilstanden til atomet være en positiv verdi.
Figur 03: oksidasjon av Fe (0) til Fe (+3)
2. Fra negativ til positiv oksidasjonsstat
Et atom i en negativ oksidasjonstilstand kan oksyderes til en positiv oksidasjonstilstand.
Figur 04: Oxidasjonen av S (-2) til S (+6) oksidasjonstilstand
3. Fra negativ til null oksidasjonsstat
Figur 05: Oksidasjonen av O (-2) til O2 (0)
4. Økning av positiv oksidasjonsstat
Denne typen oksidasjonsreaksjoner er for det meste tatt med overgangsmetallelementer, siden disse metallelementene kan holde flere oksidasjonstilstander, og de opptrer til +7 oksidasjonstilstand på grunn av tilstedeværelsen av d-orbitaler.
Figur 06: Oxidasjonen av Fe (+2) til Fe (+3)
Et nøytralt atom består av protoner (positivt ladet) i kjernen og elektroner (negativt ladet) rundt kjernen. Den positive ladningen av kjernen balanseres av de negative ladningene av elektroner. Men når et elektron fjernes fra dette systemet, er det ingen negativ ladning for å nøytralisere den tilsvarende positive ladningen. Da får atomet en positiv ladning. Derfor øker oksidasjonen alltid de positive egenskapene til atomer.
Hva er Reduksjon
Reduksjon kan defineres som gevinsten av elektroner fra et atom, molekyl eller ion. Denne gevinsten av elektroner fører til at oksidasjonstilstanden for den kjemiske arten minker fordi reduksjonen skaper en ekstra negativ elektrisk ladning i atomer. For å få elektroner fra utsiden, bør det være en elektrondonerende art. Reduksjonen er derfor en kjemisk reaksjon som finner sted under redoksreaksjoner. Reduksjonsreaksjon er en halvreaksjon.
Reduksjonsmekanisme
Reduksjon kan også forekomme på fire måter som følger.
1. Fra null til negativ oksidasjonsstat
For eksempel, i dannelsen av oksyder, oksidasjonstilstanden til O2 er null og den er redusert til -2 på grunn av tilsetning av nye elektroner.
Figur 07: Reduksjon av oksygen
2. Fra positiv til negativ oksidasjonsstat
Elementer som kan holde positive, så vel som negative oksidasjonstilstander, kan gjennomgå denne type reduksjonsreaksjoner.
Figur 08: Reduksjon av N (+3) til N (-3)
3. Fra positiv til null oksidasjonsstat
Figur 09: Reduksjonen av Ag+
4. Reduksjon av negativ oksidasjonsstat
Figur 10: Reduksjon av O (-2) til O (-1)
Vanligvis har oksygenatomer i forbindelser -2 oksidasjonstilstand. Men i peroksider er det to oksygenatomer knyttet til hverandre. Begge atomer har samme elektronegativitet. Derfor vil oksidasjonstilstanden for begge atomer være -2. Deretter har ett oksygenatom -1-oksydasjonstilstand.
Forskjellen mellom oksidasjon og reduksjon
Definisjon
oksidasjon: Oksidasjon kan defineres som tap av elektroner fra et atom, molekyl eller ion.
Reduksjon: Reduksjon kan defineres som gevinsten av elektroner fra et atom, molekyl eller ion.
Endring av oksidasjonsstat
oksidasjon: Oxidasjonstilstanden øker i oksidasjon.
Reduksjon: Oxidasjonstilstanden reduseres ved reduksjon.
Utveksling av elektroner
oksidasjon: Oksidasjonsreaksjoner frigjør elektroner til omgivelsene.
Reduksjon: Reduksjonsreaksjoner oppnår elektroner fra omgivelsene.
Endring av elektrisk ladning
oksidasjon: Oksidasjon fører til økning av positiv ladning av en kjemisk art.
Reduksjon: Reduksjon fører til økning av negativ ladning av en kjemisk art.
Kjemiske arter involvert
oksidasjon: Oksidasjon skjer i reduksjonsmidler.
Reduksjon: Reduksjon skjer i oksidasjonsmidler.
Konklusjon
Oksidasjon og reduksjon er de to halvreaksjonene av redoksreaksjoner. Hovedforskjellen mellom oksidasjon og reduksjon er at oksydasjon er den økende oksidasjonstilstanden til et atom mens reduksjon er reduksjonen av oksidasjonstilstanden til et atom.
referanser:
1.Helmenstine, Anne Marie. "Hva er reduksjon i kjemi?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 6. juli 2017.
2. "Hva er oksidasjon." Study.com. Study.com, n.d. Web. Tilgjengelig her. 6. juli 2017.
