We leggen uit wat oxidatie is en hoe het ontstaat. Ook de soorten oxidatie, oxidatiegetal en reductie.
Wat is oxidatie?
Het wordt gewoonlijk oxidatie genoemd om chemische reacties waarin zuurstof combineert met andere stoffen, vormen moleculen genaamd oxiden. Dit komt vooral voor in de wereld van metalen, hoewel dit zeker niet exclusief voor hen is. In de chemie wordt oxidatie het chemische fenomeen genoemd waarbij a atoom, molecuul of ion verliest een of meer elektronen, waardoor de positieve lading toeneemt.
Aangezien zuurstof een element is dat deze elektronen gewoonlijk opneemt, werd dit type reactie reductie-oxidatiereacties, oxide-reductiereacties of redoxreacties, maar het is ook belangrijk om te verduidelijken dat er mogelijk redoxreacties zijn waar zuurstof niet aan deelneemt. Houd er rekening mee dat de naam zuurstof uit het Grieks komt oxys, "Zuur"; ja genos, "Producer": dat wil zeggen, zuurstof wordt zo genoemd omdat het de aantast metalen, net zoals hij doet zuur.
De meeste gevallen van oxidatie hebben betrekking op zuurstof, maar het kan ook voorkomen in afwezigheid ervan. En evenzo vinden oxidatie en reductie altijd samen en gelijktijdig plaats.
Twee elementen die elektronen uitwisselen, nemen er altijd aan deel:
- Het oxidatiemiddel. Het is het chemische element dat de elektronen overgedragen, dat wil zeggen, het ontvangt ze en verhoogt zijn negatieve lading. Dit wordt een lagere oxidatietoestand genoemd, of met andere woorden, gereduceerd worden.
- Het reductiemiddel. Is hij chemish element die de overgedragen elektronen opgeeft of verliest, waardoor hun positieve lading toeneemt. Dit wordt een hogere oxidatietoestand genoemd, of met andere woorden, geoxideerd.
Dus: het oxiderende middel wordt gereduceerd door het reductiemiddel, terwijl het reductiemiddel wordt geoxideerd door het oxiderende middel. We moeten dus oxideren is elektronen verliezen, terwijl verminderen is elektronen winnen.
Deze processen zijn gebruikelijk en alledaags, in feite zijn ze essentieel voor de leven: de levende wezens we verkrijgen chemische energie dankzij soortgelijke reacties, zoals de oxidatie van glucose.
Soorten oxidatie
Er zijn twee soorten oxidatie bekend:
- Langzame oxidatie. Het wordt geproduceerd door de zuurstof in de lucht of in de Water, degene die ervoor zorgt dat metalen hun glans verliezen en lijden corrosie te lang worden blootgesteld aan omgeving.
- Snelle oxidatie. Het komt voor bij gewelddadige chemische reacties zoals: verbranding, over het algemeen exotherm (ze geven energie af in de vorm van warmte), en wordt voornamelijk geproduceerd in organische elementen (die koolstof en waterstof bevatten).
Oxidatie nummer
Chemische elementen hebben een oxidatiegetal, dat staat voor het aantal elektronen dat dit element in het spel brengt als het gaat om het associëren met anderen om een bepaalde verbinding te vormen.
Dit getal is bijna altijd een geheel getal en kan positief of negatief zijn, afhankelijk van of het betreffende element tijdens de reactie respectievelijk elektronen verliest of wint.
Bijvoorbeeld: een element met oxidatiegetal +1 heeft de neiging een elektron te verliezen wanneer het met anderen reageert, terwijl een element met nummer -1 de neiging heeft een elektron te winnen wanneer het met anderen reageert om een verbinding te vormen. Deze oxidatiegetallen kunnen waarden hebben die zo hoog zijn als elektronen die betrokken zijn bij de werkwijzeen in sommige gevallen zijn ze meestal afhankelijk van de elementen waarmee ze reageren.
Vrije elementen, dat wil zeggen, die niet met andere zijn gecombineerd, hebben oxidatiegetal 0. Aan de andere kant zijn enkele voorbeelden van oxidatiegetallen:
Het oxidatiegetal van zuurstof is -2 (O-2), behalve voor peroxiden met -1 (O2-2) en superoxiden met -½ (O2-).
Het oxidatiegetal van metalen elementen is positief. Bijvoorbeeld: natriumion (Na +), magnesiumion (Mg2 +), ijzerionen (Fe2 +, Fe3 +)
Het oxidatiegetal van waterstof is +1 (H +), behalve voor metaalhydriden die -1 (H–) hebben.
Oxidatie en reductie
Oxidatie en reductie zijn omgekeerde en complementaire processen, die altijd tegelijkertijd plaatsvinden. In de eerste gaan elektronen verloren en in de tweede worden ze gewonnen, waardoor de elektrische ladingen van de elementen.
Deze reacties worden vaak gebruikt in industriële en metallurgische processen, bijvoorbeeld om mineralen te verminderen die zuivere metallische elementen zoals ijzer of aluminium verkrijgen; of bij de verbranding van organisch materiaal, zoals in elektriciteitscentrales of zelfs in straalmotoren.