Vi forklarer hva oksidasjon er og hvordan det oppstår. Også typene oksidasjon, oksidasjonstall og reduksjon.
Hva er oksidasjon?
Det kalles vanligvis oksidasjon til kjemiske reaksjoner der oksygen kombineres med andre stoffer, danner molekyler kalt oksider. Dette er spesielt utbredt i metallverdenen, men på ingen måte eksklusivt for dem. I kjemi kalles oksidasjon det kjemiske fenomenet der en atom, molekyl eller ion mister ett eller flere elektroner, og øker dermed dens positive ladning.
Siden oksygen er et grunnstoff som vanligvis aksepterer disse elektronene, ble denne typen reaksjoner kalt reduksjon-oksidasjonsreaksjoner, oksid-reduksjonsreaksjoner eller redoksreaksjoner, men det er også viktig å presisere at det kan forekomme redoksreaksjoner der oksygen ikke deltar. Ta hensyn til at navnet oksygen kommer fra gresk oxys, "Syre"; Y genos, "Produsent": det vil si at oksygen heter det fordi det korroderer metaller, akkurat som han gjør syre.
De fleste tilfeller av oksidasjon involverer oksygen, men det kan også forekomme i fravær. Og på samme måte skjer oksidasjon og reduksjon alltid sammen og samtidig.
To elementer som utveksler elektroner deltar alltid i dem:
- Oksydasjonsmidlet. Det er det kjemiske elementet som fanger opp elektroner overført, det vil si at den mottar dem og øker dens negative ladning. Dette kalles å ha en lavere oksidasjonstilstand, eller med andre ord å bli redusert.
- Det reduksjonsmiddel. Er han kjemisk element som gir opp eller mister de overførte elektronene, og øker deres positive ladning. Dette kalles å ha en høyere oksidasjonstilstand, eller med andre ord å bli oksidert.
Altså: oksidasjonsmidlet reduseres av reduksjonsmidlet, mens reduksjonsmidlet oksideres av oksidasjonsmidlet. Dermed må vi å oksidere er å miste elektroner, samtidig som å redusere er å få elektroner.
Disse prosessene er vanlige og dagligdagse, faktisk er de avgjørende for liv: den levende skapninger vi oppnår kjemisk energi takket være lignende reaksjoner, som oksidasjon av glukose.
Typer oksidasjon
Det er to kjente typer oksidasjon:
- Langsom oksidasjon. Det produseres av oksygenet i luft eller i Vann, den som får metaller til å miste glansen og lide korrosjon blir utsatt for lenge miljø.
- Rask oksidasjon. Det oppstår i voldsomme kjemiske reaksjoner som f.eks forbrenning, generelt eksoterme (de frigjør energi i form av varme), og produseres hovedsakelig i organiske grunnstoffer (som inneholder karbon og hydrogen).
Oksidasjonstall
Kjemiske grunnstoffer har et oksidasjonsnummer, som representerer antall elektroner som dette elementet setter i spill når det kommer til å assosieres med andre for å danne en gitt forbindelse.
Dette tallet er nesten alltid heltall, og kan være positivt eller negativt, avhengig av om det aktuelle grunnstoffet henholdsvis mister eller får elektroner under reaksjonen.
For eksempel: et grunnstoff med oksidasjonsnummer +1 har en tendens til å miste et elektron når det reagerer med andre, mens et med nummer -1 har en tendens til å få et elektron når det reagerer med andre for å danne en forbindelse. Disse oksidasjonstallene kan ha verdier så høye som elektroner involvert i prosess, og i noen tilfeller er de vanligvis avhengige av hvilke elementer de reagerer med.
Frie grunnstoffer, det vil si som ikke er kombinert med andre, har oksidasjonstall 0. På den annen side er noen eksempler på oksidasjonstall:
Oksydasjonstallet for oksygen er -2 (O-2), bortsett fra peroksider som har -1 (O2-2) og superoksider som har -½ (O2–).
Oksydasjonstallet til metalliske elementer er positivt. For eksempel: natriumion (Na+), magnesiumion (Mg2+), jernioner (Fe2+, Fe3+)
Oksydasjonstallet til hydrogen er +1 (H +), bortsett fra metallhydrider som har -1 (H–).
Oksidasjon og reduksjon
Oksidasjon og reduksjon er omvendte og komplementære prosesser, som alltid skjer samtidig. I den første går elektroner tapt og i den andre blir de oppnådd, og dermed varierer elektriske ladninger av elementene.
Disse reaksjonene brukes ofte i industrielle og metallurgiske prosesser, for eksempel for å redusere mineraler for å oppnå rene metalliske elementer som jern eller aluminium; eller ved forbrenning av organisk materiale, som i kraftproduksjonsanlegg eller til og med i jetmotorer.