Tabla de Contenidos
I kemi refererer udtrykket reduktion til en halvreaktion, hvor et kemisk stof, såsom et atom, molekyle eller ion, accepterer en eller flere elektroner. Resultatet af denne proces er, at oxidationstilstanden af nogle af de atomer, der udgør de elektronaccepterende arter, bliver mere negativ, det vil sige, at den reduceres, deraf navnet på denne type proces.
Det siges, at reduktionen er en halvreaktion, da disse elektroner skal komme fra en anden kemisk art, der mister dem, for at den skal ske, dvs. for at en kemisk art skal kunne acceptere en eller flere elektroner. elektronerne bliver ikke overført, findes frit i naturen.
Reduktionen kan med andre ord ikke ske som en isoleret proces, men er en del (faktisk svarer den til halvdelen) af en elektronudvekslingsproces kaldet oxidationsreduktion.
Modstykket til reduktionsprocessen er oxidation, en proces, hvor en art mister elektroner og øger sin oxidationstilstand.
Dele af reduktionen
Reduktionsprocesser repræsenteres, som enhver kemisk proces, ved hjælp af en kemisk ligning. Som enhver kemisk ligning involverer det en eller flere reaktanter, der er placeret til venstre for ligningen, et eller flere produkter, der er placeret til højre, og reaktionspilen, der er placeret i midten, og adskiller reaktanterne og produkterne.
oxidationsmidlet
I enhver oxidations-reduktionsreaktion er der altid en kemisk art, der oxideres og en anden, der reduceres. Den art, der reduceres, er den, der deltager i reduktionshalvreaktionen. Da denne art reduceres (dvs. får elektroner) på bekostning af den oxiderende art, kan processen ses som den reducerende art oxiderer den oxiderende art. Af denne grund kaldes førstnævnte et oxidationsmiddel .
den reducerede art
Baseret på ovenstående er oxidationsmidlet det kemikalie, der reducerer. Ved reduktion omdannes den til en ny art med en lavere oxidationstilstand, der optræder blandt halvreaktionens produkter. Dette produkt kaldes reducerede arter.
elektroner
Ud over reagenserne og produkterne fra reduktionshalvreaktionen, det vil sige henholdsvis oxidationsmidlet og den reducerede art, inkluderer den kemiske ligning for denne halvreaktion også de elektroner, som nævnte oxidationsmiddel fanger. Disse elektroner skal optræde mellem reaktanterne, da reduktionsprocessen involverer oxidationsmidlets forbrug af elektroner.
Eksempler på reduktionshalvreaktioner og deres dele
Eksempel 1: Reduktion af klor til klorid
Tag følgende reduktionshalvreaktion som eksempel:
I denne halvreaktion fanger et gasformigt elementært klormolekyle to elektroner og omdannes til to chloridioner. At være i en elementær tilstand, har klor oprindeligt en oxidationstilstand på nul. Hvert af de kloratomer, der udgør Cl 2 -molekylet , optager dog en elektron og bliver til en chloridion, hvor chlor har en oxidationstilstand på -1.
Forenklet sagt gik oxidationstilstanden for klor fra 0 til -1, så den blev reduceret med en enhed. Det er derfor en reduktionsproces. I dette eksempel er arten, der reduceres, det gasformige klormolekyle, så dette svarer til oxidationsmidlet.
På den anden side er den kemiske art, der besidder de reducerede atomer, i dette tilfælde chloridionen, så denne ion er den reducerede art.
Eksempel 2: Reduktion af nitrat til nitrit
Det foregående eksempel er meget let at analysere, da det kun involverer to arter og en enkelt type atomer. Lad os nu se på et andet lidt mere komplekst eksempel:
I dette tilfælde er der to kandidater til oxidationsmidlet og to kandidater til den reducerede art. Hvordan identificerer vi, hvad der er hvad? Den mest direkte måde er ved at analysere oxidationstilstanden for hvert atom i hver art. Disse er præsenteret nedenfor:
Som det ses er det i denne halvreaktion det eneste atom, hvis oxidationstilstand ændrer sig, nitrogenet i nitrationen (NO 3 – ) , som går fra +5 til +3 i nitritionen. Vi kunne være fristet til at sige, at nitrogen er oxidationsmidlet, men husk på, at oxidationsmidlerne skal være hele kemiske arter, ikke dele af dem. Af denne grund er oxidationsmidlet i dette tilfælde nitrationen, og den reducerede art er nitritionen.
Bemærk, at reduktionsprocesser let kan identificeres ved at analysere ændringen i oxidationstilstanden af de tilstedeværende atomer. En meget nemmere måde at genkende dem på er dog ved at bemærke, at de involverede elektroner optræder mellem reaktanterne, det vil sige på venstre side af reaktionspilen.
Referencer
BBC. (nd). Redoxreaktioner – Metaller – National 5 Kemi Revision. Hentet fra https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zx2bh39/revision/5
Ligevægten mellem oxidations-reduktionsreaktioner. (2020, 30. oktober). Hentet fra https://espanol.libretexts.org/@go/page/1930
Olson, MV (2021, 20. april). oxidations-reduktionsreaktion. Hentet fra Encyclopedia Britannica https://www.britannica.com/science/oxidation-reduction-reaction
Oxidations-reduktionsreaktioner. (2021, 1. april). Hentet fra https://chem.libretexts.org/@go/page/279