Co to jest środek utleniający?

Utleniacze i reduktory to kluczowe terminy używane do opisania reagentów w reakcjach redoks (redukcja-utlenianie), które przenoszą elektrony między reagentami, tworząc produkt.

Utleniacze i reduktory

Utleniacz to taki, który zyskuje elektrony i ulega redukcji w reakcji chemicznej. Utleniacz, znany również jako akceptor elektronów, zwykle znajduje się na jednym z najwyższych możliwych stopni utlenienia, ponieważ zyska elektrony i zostanie zredukowany. Niektóre przykłady środków utleniających to halogeny, azotan potasu i kwas azotowy.

Z drugiej strony środek redukujący traci elektrony i utlenia się w reakcji chemicznej. Środek redukujący jest zwykle na jednym z najniższych możliwych stopni utlenienia i jest znany jako donor elektronów. Środek redukujący utlenia się, ponieważ traci elektrony w reakcji redoks, znanej również jako reakcja redukcji-utleniania. Niektóre przykłady środków redukujących to metale ziem, kwas mrówkowy i związki siarczynowe.

Stan utlenienia

Stopień utlenienia pokazuje całkowitą liczbę elektronów, które zostały usunięte z pierwiastka (dodatni stopień utlenienia) lub dodane do pierwiastka (ujemny stopień utlenienia), aby osiągnąć jego obecny stan.

Dlatego ważne jest, abyśmy pamiętali o dwóch rzeczach:

1. Utlenianie obejmuje wzrost stopnia utlenienia.
2. Redukcja oznacza zmniejszenie stopnia utlenienia.

Rozpoznanie tego prostego wzorca leży u podstaw koncepcji stopnia utlenienia, ponieważ jeśli wiemy, jak zmienia się stopień utlenienia pierwiastka podczas reakcji, możemy również natychmiast stwierdzić, czy jest on utleniany, czy redukowany bez konieczności pracy w kategoriach środków równania elektronowe i przeniesienia elektronów.

Aplikacje

Utleniacze i reduktory są ważne w zastosowaniach przemysłowych. Są one wykorzystywane w procesach takich jak oczyszczanie wody, wybielanie tkanin i magazynowanie energii, takiej jak baterie i benzyna. Utleniacze i reduktory są szczególnie istotne w procesach biologicznych, takich jak metabolizm i fotosynteza. Na przykład organizmy wykorzystują akceptory elektronów, takie jak NAD+, do pozyskiwania energii z reakcji redoks, takich jak hydroliza glukozy:

C ₆ H ₁₂ O ₆ +2ADP+2P+2NAD ⁺ →2CH ₃ COCO ₂ H+2ATP+2NADH

Wszystkie reakcje spalania są również przykładami reakcji redoks. Reakcja spalania zachodzi, gdy substancja reaguje z tlenem w celu wytworzenia ciepła. Przykładem jest spalanie oktanu, głównego składnika benzyny:

2C ₈ H ₁₈ (l) + 25O ₂ (g) → 16 CO ₂ (g) + 18 H ₂ O (g)

Reakcje spalania są również ważnym źródłem energii dla współczesnego przemysłu.

Fontanna

Centrum Zasobów Akademickich. (nd). Reakcje utleniania-redukcji.