Forskjellen mellom reduksjonsmiddel og oksidasjonsmiddel

Hovedforskjell - Reduksjonsmiddel mot oksidasjonsmiddel

Reduksjonsmidler og oksidasjonsmidler er kjemiske forbindelser involvert i redoksreaksjoner. Disse forbindelsene er reaktantene av en redoksreaksjon. Hovedforskjellen mellom reduksjonsmiddel og oksidasjonsmiddel er det reduksjonsmiddelet kan miste elektroner og bli oksidert mens oksidasjonsmiddel kan få elektroner og bli redusert.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er en reduksjonsmiddel
      - Definisjon, Egenskaper, Reaksjonsmekanismer, Eksempler
2. Hva er en oksidasjonsmiddel
      - Definisjon, Egenskaper, Reaksjonsmekanismer, Eksempler
3. Hva er forskjellen mellom reduksjonsmiddel og oksidasjonsmiddel
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Halvreaksjon, oksydasjon, oksydasjonsstat, oksidasjonsmiddel, redoksreaksjon, reduksjonsmiddel, reduksjon

Hva er en reduksjonsmiddel

Et reduksjonsmiddel er et stoff som kan oksyderes ved å miste noen av dets elektroner. Tapet av elektroner forårsaker at reduksjonsmiddelet får en positiv ladning siden ladningen av et atom er avhengig av balansen av den positive ladningen av kjernen ved den elektroniske negativladning. Derfor, etter å ha mistet elektroner, er det ikke nok negative kostnader for å balansere den tilsvarende positive ladningen til kjernen. Dermed er en positiv ladning igjen. Denne ladingen kalles oksidasjonstilstanden til atomet.

Et reduksjonsmiddel kan være et stoff som inneholder enten det samme elementet eller forskjellige elementer. For å være et reduksjonsmiddel bør en forbindelse som består av flere elementer ha minst ett element som er i en lavere mulig oksidasjonstilstand, slik at dette elementet kan oksidere til en høyere oksidasjonstilstand, og mister sine elektroner. For eksempel, SO₃^2- kan fungere som et reduksjonsmiddel. Svovelatomet er i +4 oksydasjonstilstand der. Det høyeste oksidasjonsnummeret som svovel kan holde er +6. Derfor kan svovel i 4-tilstanden oksyderes til +6-oksydasjonstilstanden.

I redoksreaksjoner oppnås den generelle reaksjonen fra halvreaksjonene som oppstår i dette systemet. De to halvreaksjonene er oksidasjonsreaksjonen og reduksjonsreaksjonen. Oksyderingsreaksjonen representerer alltid oksidasjonen av reduksjonsmidlet.

I organisk kjemi er Red-Al eller reduserende aluminiumforbindelse et ofte brukt reduksjonsmiddel. Følgende bilde viser funksjonelle grupper som er redusert av denne forbindelsen.

Figur 1: Reaksjonene av Red-Al.

Oksidasjonsreaksjoner av reduksjonsmidler

Følgende er typene av reaksjonsreduserende midler undergår.

Oksidasjon av null oksidasjonstilstand i positiv oksidasjonsstat

Litium (Li) er et sterkt reduksjonsmiddel fordi det lett mister et elektron som oppnår en +1-oksydasjonstilstand. Den halve reaksjonen ville være,

Li → Li⁺¹   +       e^-

Oksidasjon av en positiv oksidasjonsstat til en høyere positiv oksidasjonsstat

H₂C₂O₄ er også et godt reduksjonsmiddel. Oxidasjonstilstanden til C-atomet er +3. Den høyeste oksidasjonsstaten som C-atomet kan ha, er +4. Derfor kan det oksydere til CO₂. Halvreaksjonen er,

H₂C₂O₄ → 2CO₂           +       2H⁺   +       2e^-

Oksidasjon av en negativ oksidasjonsstat i en null oksidasjonsstat

O₂ kan produseres fra O^2- i oksider. For eksempel, Ag₂O kan oksyderes til Ag og O₂.

2AG₂O → 4Ag + O₂

Oksidasjon av en negativ oksidasjonsstat til en positiv oksidasjonsstat

Oksidasjon av H₂S inn i H₂SÅ₄ fordi oksidasjonsnummeret av svovel forandres fra -2 til +6.

S^2-                  +       4H₂O → SO₄^2-            +       8H⁺   +       8e^-

Hva er en oksidasjonsmiddel

Et oksidasjonsmiddel er et stoff som kan reduseres ved å skaffe elektroner. Derfor kalles det en elektronmottaker eller akseptor i redoksreaksjoner. Halvreaksjonen av reduksjon er reaksjonen som oksidasjonsmidlene gjennomgår. Når elektroner er hentet fra utsiden, er det flere negative ladninger som ikke helt kan nøytraliseres av kjernen. Derfor oppnår atomet en negativ ladning. Men hvis denne reduksjonen oppstår i et positivt ladet atom, kan det oppnå en lavere positiv ladning eller en nøytral ladning.

Figur 2: Reduksjonsmiddelet C2H4O forårsaker reduksjonen av Ag + i Ag. Der oksideres oksydasjonsnummeret av aldehydkarbon (I) til (III) i karboksylkarbonatomet.

I oksidasjonsmidler får reduksjonen oksidasjonstilstanden til atomet reduseres. For eksempel, hvis det er et atom som har en positiv ladning (for eksempel Na⁺), kan den reduseres til null oksidasjonstilstand (Na⁺ inn i Na). På lignende måte kan et atom eller molekyl som har en nullladning (slik som O₂) kan reduseres til en negativ ladning (O₂ inn i 2O^2-).

Reduksjonsreaksjoner av oksidasjonsmidler

Reduksjon av oksidasjonsmidler kan forekomme hovedsakelig på følgende måter.

Reduksjon av null oksidasjonstilstand til en negativ oksidasjonsstat

Oksygen (o₂) og ozon (O₃) kan fungere som oksidasjonsmidler. De reduserer til O^2-. Denne reduserte form kan inkluderes i forskjellige former som O^2- i H₂O og CO₂.

O₂         +       4H⁺   +       4e^-    → 2H₂O

Reduksjon av positiv oksidasjon til en lavere positiv oksidasjonsstat

Mangan (Mn) av MnO₄^- kan reduseres til Mn⁺² eller MnO₂ (Mn⁺⁴).

         MnO₄^-       +       8H⁺   +       5e^-      → Mn⁺² +       4H₂O

Reduksjon av positiv oksidasjonstilstand til en null oksidasjonsstat

HF (-1 oksidasjonstilstand av F) kan reduseres til F₂ (null oksidasjonstilstand F).

2 HF → F₂      +       H₂

2F^-        → F₂      +       2e^-

Reduksjon av en positiv oksidasjonsstat til negativ oksidasjonsstat

Svovel i SO₄^-2 (+6 oksidasjonstilstand) kan reduseres til H₂S (-2 oksidasjonstilstand).

SÅ₄^2-      +       8H⁺   +       8e^-    → S^2-     +       4H₂O        

Forskjellen mellom reduksjonsmiddel og oksidasjonsmiddel

Definisjon

Reduksjonsmiddel: Et reduksjonsmiddel er et stoff som kan oksyderes ved å miste noen av dets elektroner.

Oksidasjonsmiddel: Et oksidasjonsmiddel er et stoff som kan reduseres ved å skaffe elektroner.

Oksidasjonsstat

Reduksjonsmiddel: Oxidasjonstilstanden av reduksjonsmiddel øker.

Oksidasjonsmiddel: Oxiderende tilstand av oksidasjonsmiddel minker.

Electron Exchange

Reduksjonsmiddel: Reduksjonsmiddel virker som elektrondonor.

Oksidasjonsmiddel: Oksidasjonsmiddel virker som elektronmottaker.

Endring av oksidasjonsstatus i agenten

Reduksjonsmiddel: Reduksjonsmiddel oksyderes under reaksjonen.

Oksidasjonsmiddel: Oksidasjonsmiddel reduseres under reaksjonen.

Endring av oksidasjonsstatus i de andre reaktantene

Reduksjonsmiddel: Reduksjonsmiddel forårsaker reduksjon av en annen reaktant.

Oksidasjonsmiddel: Oksidasjonsmiddel forårsaker oksidasjon av en annen reaktant.

Konklusjon

Reduksjonsmidler og oksidasjonsmidler er kjemiske forbindelser involvert i redoksreaksjoner. Hovedforskjellen mellom reduksjonsmiddel og oksydasjonsmiddel er at reduksjonsmiddelet kan miste elektroner og bli oksidert mens oksidasjonsmiddel kan få elektroner og bli redusert.

referanser:

1. "Sterke oksidasjonsmidler". Kjemi LibreTexts. Libretexts, 21. juli 2016. Web. Tilgjengelig her. 3. juli 2017.
2. "Oksidasjon - Reduksjonsreaksjoner." Oksidasjons- og reduksjonsmidler. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 3. juli 2017.
3. "Reduksjonsmiddel - Definisjon og Eksempel | Reduksjonsmiddel. "Kjemi. Byjus Klasser, 09 Nov. 2016. Web. Tilgjengelig her. 3. juli 2017.

Bilde Courtesy:

1. "Red-Al Reductions" Av Jimesq - Eget arbeid (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Redox Tollens Oxidationszahlen C" Von DMKE - Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia