Tabla de Contenidos
În chimie, termenul de reducere se referă la o semireacție în care o substanță chimică, cum ar fi un atom, o moleculă sau un ion, acceptă unul sau mai mulți electroni. Rezultatul acestui proces este că starea de oxidare a unora dintre atomii care alcătuiesc specia acceptatoare de electroni devine mai negativă, adică se reduce, de unde și denumirea acestui tip de proces.
Se spune că reducerea este o semireacție deoarece, pentru a se produce, adică pentru ca o specie chimică să poată accepta unul sau mai mulți electroni, acești electroni trebuie să provină de la alte specii chimice care îi pierde, deoarece electronii nu sunt transferați.se găsesc liber în natură.
Cu alte cuvinte, reducerea nu poate avea loc ca un proces izolat, ci face parte (de fapt, corespunde la jumătate) unui proces de schimb de electroni numit reducere prin oxidare.
Omologul procesului de reducere este oxidarea, un proces în care o specie pierde electroni și își mărește starea de oxidare.
Părți ale reducerii
Procesele de reducere sunt reprezentate, ca orice proces chimic, prin intermediul unei ecuații chimice. Ca orice ecuație chimică, implică unul sau mai mulți reactanți care sunt plasați în stânga ecuației, unul sau mai mulți produși care sunt plasați în dreapta și săgeata de reacție care este plasată în centru, separând reactanții și produșii.
agentul de oxidare
În orice reacție de oxidare-reducere, există întotdeauna o specie chimică care este oxidată și alta care este redusă. Specia care este redusă este cea care participă la semireacția de reducere. Deoarece această specie este redusă (adică câștigă electroni) în detrimentul speciilor oxidante, procesul poate fi văzut ca specia reducătoare oxidează specia oxidantă. Din acest motiv, primul este numit agent oxidant .
specia redusă
Pe baza celor de mai sus, agentul de oxidare este substanța chimică care reduce. La reducere, se transformă într-o nouă specie cu o stare de oxidare mai scăzută care apare printre produșii semireacției. Acest produs se numește specie redusă.
electronii
Pe lângă reactivii și produșii semireacției de reducere, adică agentul de oxidare și respectiv specia redusă, ecuația chimică a acestei semireacțiuni include și electronii pe care agentul de oxidare menționat îi captează. Acești electroni trebuie să apară între reactanți deoarece procesul de reducere presupune consumul de electroni de către agentul oxidant.
Exemple de semireacții de reducere și părțile lor
Exemplul 1: Reducerea clorului la clor
Luați ca exemplu următoarea semireacție de reducere:
În această semireacție, o moleculă de clor elementar gazos captează doi electroni și se transformă în doi ioni de clorură. Fiind într-o stare elementară, clorul are inițial o stare de oxidare zero. Cu toate acestea, fiecare dintre atomii de clor care alcătuiesc molecula de Cl 2 preia un electron pentru a deveni un ion de clorură în care clorul are o stare de oxidare de -1.
Mai simplu spus, starea de oxidare a clorului a trecut de la 0 la -1, deci a fost redusă cu o unitate. În consecință, este un proces de reducere. În acest exemplu, specia care se reduce este molecula de clor gazos, deci aceasta corespunde agentului de oxidare.
Pe de altă parte, specia chimică care posedă atomii redusi este, în acest caz, ionul de clorură, deci acest ion este specia redusă.
Exemplul 2: Reducerea nitratului la nitriți
Exemplul anterior este foarte ușor de analizat, deoarece implică doar două specii și un singur tip de atomi. Acum să ne uităm la un alt exemplu puțin mai complex:
În acest caz, există doi candidați pentru agentul oxidant și doi candidați pentru specia redusă. Cum identificăm care este care? Cea mai directă modalitate este prin analiza stării de oxidare a fiecărui atom din fiecare specie. Acestea sunt prezentate mai jos:
După cum se poate observa, în această semireacție, singurul atom a cărui stare de oxidare se schimbă este azotul din ionul de azotat (NO 3 – ) , care trece de la +5 la +3 în ionul de azot. Am putea fi tentați să spunem, deci, că azotul este agentul de oxidare, dar rețineți că agenții de oxidare trebuie să fie specii chimice întregi, nu părți ale acestora. Din acest motiv, agentul de oxidare în acest caz este ionul de azotat, iar specia redusă este ionul de azotat.
Rețineți că procesele de reducere pot fi ușor identificate prin analizarea schimbării stării de oxidare a atomilor prezenți. Cu toate acestea, o modalitate mult mai ușoară de a le recunoaște este observând că electronii implicați apar între reactanți, adică pe partea stângă a săgeții de reacție.
Referințe
BBC. (nd). Reacții redox – Metale – Revizia națională de chimie 5. Preluat de la https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zx2bh39/revision/5
Echilibrul reacțiilor de oxidare-reducere. (2020, 30 octombrie). Preluat de la https://espanol.libretexts.org/@go/page/1930
Olson, MV (20 aprilie 2021). reacție de oxidare-reducere. Preluat din Encyclopedia Britannica https://www.britannica.com/science/oxidation-reduction-reaction
Reacții de oxidare-reducere. (2021, 1 aprilie). Preluat de la https://chem.libretexts.org/@go/page/279
