Ce este oxidarea? Definiție și exemplu

Două tipuri de reacții chimice sunt oxidarea și reducerea. Oxidarea nu are neapărat nimic de-a face cu oxigenul. Iată ce înseamnă și cum se raportează la reducere.

Cheltuieli cheie: Oxidarea în chimie

Oxidarea este pierderea electroni în timpul unei reacții a moleculă, atom sau ion.
Oxidarea apare atunci când stare de oxidare a unei molecule, atomul sau ionul este crescut. Se numește procesul opus reducere, care apare atunci când există un câștig de electroni sau starea de oxidare a unui atom, moleculă sau ion scade.

Un exemplu de reacție este cel dintre formarea hidrogenului și a gazului fluor acid hidrofloric:

H₂ + F₂ → 2 HF

În această reacție, hidrogenul este oxidat și fluorul este redus. Reacția poate fi mai bine înțeleasă dacă este scrisă în termeni de două jumătăți de reacție.

H₂ → 2 H⁺ + 2 e^-

F₂ + 2 e^- → 2 F^-

Rețineți că nu există oxigen nicăieri în această reacție!

Un sens mai vechi de oxidare a fost atunci când oxigen a fost adăugat la a compus. Acest lucru se datora faptului că gazul de oxigen (O₂) a fost primul agent oxidant cunoscut. În timp ce adăugarea de oxigen la un compus îndeplinește de obicei criteriile de pierdere de electroni și o creștere în starea de oxidare, definiția oxidării a fost extinsă pentru a include și alte tipuri de substanțe chimice reacții.

Un exemplu clasic al vechii definiții a oxidării este atunci când fierul se combină cu oxigenul pentru a se forma oxid de fier sau rugina. Se spune că fierul s-a oxidat în rugină. Reacția chimică este:

2 Fe + O₂ → Fe₂O₃

Metalul de fier este oxidat pentru a forma oxidul de fier cunoscut sub numele de rugină.

Reacțiile electrochimice sunt exemple excelente de reacții de oxidare. Când un fir de cupru este plasat într-o soluție care conține ioni de argint, electronii sunt transferați din metalul de cupru în ionii de argint. Metalul de cupru este oxidat. Fustele metalice de argint cresc pe firul de cupru, în timp ce ionii de cupru sunt eliberați în soluție.

cu (s) + 2 Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2 Ag (s)

Un alt exemplu de oxidare în care un element se combină cu oxigenul este reacția dintre metalul de magneziu și oxigenul pentru a forma oxid de magneziu. Multe metale se oxidează, deci este util să recunoaștem forma ecuației:

2 Mg (s) + O₂ (g) → 2 MgO (e)

Odată ce electronul a fost descoperit și reacțiile chimice au putut fi explicate, oamenii de știință și-au dat seama de oxidare și reducerea are loc împreună, cu o specie pierde electroni (oxidată) și o alta câștigând electroni (redus). Un tip de reacție chimică în care are loc oxidarea și reducerea se numește reacție redox, care înseamnă oxidare de reducere.

Oxidarea unui metal prin oxigen gaz ar putea fi apoi explicată ca atomul de metal care pierde electroni pentru a forma cationul (fiind oxidat) cu molecula de oxigen câștigând electroni pentru a forma anioni de oxigen. În cazul magneziului, de exemplu, reacția poate fi rescrisă ca:

2 Mg + O₂ → 2 [Mg²⁺] [O^2-]

cuprinsă din următoarele jumătăți de reacție:

Mg → Mg²⁺ + 2 e^-

O₂ + 4 e^- → 2 O^2-

Oxidarea în care este implicat oxigenul este încă oxidare conform definiției moderne a termenului. Cu toate acestea, există o altă definiție veche care implică hidrogenul care poate fi întâlnit în textele de chimie organică. Această definiție este opusă definiției oxigenului, deci poate provoca confuzie. Totuși, este bine să fii conștient. Conform acestei definiții, oxidarea este pierderea de hidrogen, în timp ce reducerea este câștigul de hidrogen.

De exemplu, în conformitate cu această definiție, când etanolul este oxidat în etanal:

CH₃CH₂OH → CH₃CHO

Etanolul este considerat oxidat deoarece pierde hidrogen. Inversând ecuația, etanul poate fi redus prin adăugarea de hidrogen la ea pentru a forma etanol.

Așadar, amintiți-vă de definiția modernă a oxidării și reducerii referitoare la electroni (nu oxigen sau hidrogen). O modalitate de a ne aminti ce specie este oxidată și care este redusă este să folosești OIL RIG. OIL RIG înseamnă Oxidarea este pierderea, reducerea este câștigul.

• Haustein, Catherine Hinga (2014). K. Lee Lerner și Brenda Wilmoth Lerner (eds.). Reacție de oxidare-reducere. Enciclopedia Gale a Științei (Ediția a 5-a). Farmington Hills, MI: Gale Group.
• Hudlický, Miloš (1990). Oxidări în chimia organică. Washington, D.C.: American Chemical Society. p. 456. ISBN 978-0-8412-1780-5.