Reakcija oksidacije proti reakciji redukcije
Reakcije oksidacije in redukcije so med seboj povezane. Če ena snov oksidira, se druga snov reducira. Zato so te reakcije skupaj znane kot redoks reakcije.
Reakcija oksidacije
Prvotno so bile oksidacijske reakcije identificirane kot reakcije, v katerih sodeluje plin kisik. Tu se kisik združi z drugo molekulo, da proizvede oksid. Pri tej reakciji se kisik reducira, druga snov pa oksidira. Zato je v bistvu oksidacijska reakcija dodajanje kisika drugi snovi. Na primer, v naslednji reakciji je vodik podvržen oksidaciji in zato se atom kisika doda vodi, ki tvori vodik.
2H2 + O2 -> 2H2O
Drug način za opis oksidacije je izguba vodika. V nekaterih primerih je težko opisati oksidacijo kot dodajanje kisika. Na primer, v naslednji reakciji je kisik dodan ogljiku in vodiku, vendar je samo ogljik podvržen oksidaciji. V tem primeru lahko oksidacijo opišemo tako, da gre za izgubo vodika. Ker so bili vodiki odstranjeni iz metana pri nastajanju ogljikovega dioksida, je bil ogljik tam oksidiran.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Drug alternativni pristop za opis oksidacije je izguba elektronov. Ta pristop je mogoče uporabiti za razlago kemijskih reakcij, kjer ne moremo videti tvorbe oksida ali izgube vodika. Torej, tudi ko ni kisika, lahko s tem pristopom razložimo oksidacijo. Na primer, v naslednji reakciji se je magnezij pretvoril v magnezijeve ione. Ker je magnezij izgubil dva elektrona, je bil podvržen oksidaciji in oksidant je plin klor.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Stanje oksidacije pomaga prepoznati atome, ki so bili izpostavljeni oksidaciji. Po definiciji IUPAC je oksidacijsko stanje »mera stopnje oksidacije atoma v snovi. Opredeljen je kot naboj, ki bi ga lahko imel atom.« Oksidacijsko stanje je celo število in je lahko pozitivno, negativno ali nič. Oksidacijsko stanje atoma se med kemično reakcijo spremeni. Če stopnja oksidacije narašča, pravimo, da je atom oksidiran. Tako kot pri zgornji reakciji ima magnezij ničelno oksidacijsko stanje, magnezijev ion pa +2 oksidacijsko stanje. Ker se je oksidacijsko število povečalo, je magnezij oksidiral.
Reakcija zmanjšanja
Redukcija je nasprotje oksidacije. Kar zadeva prenos kisika, se v reakcijah redukcije kisik izgubi. Kar zadeva prenos vodika, pride do reakcij redukcije, ko se pridobi vodik. Na primer, v zgornjem primeru med metanom in kisikom se je kisik zmanjšal, ker je pridobil vodik. V smislu prenosa elektronov je redukcija pridobivanje elektronov. V skladu z zgornjim primerom se klor zmanjša.
Kakšna je razlika med reakcijo oksidacije in reakcijo redukcije?
• Pri oksidacijskih reakcijah se kisik pridobiva, pri redukcijskih pa izgublja.
• Pri oksidaciji se vodik izgubi, pri redukciji pa pridobi vodik.
• Pri oksidacijskih reakcijah se elektroni izgubijo, pri redukcijskih reakcijah pa se elektroni pridobijo.
• Pri oksidacijskih reakcijah se oksidacijsko stanje poveča. Vrsta, ki je podvržena redukciji, zmanjša svoje oksidacijsko stanje.
