Tabla de Contenidos
Inom kemi avser termen reduktion en halvreaktion där ett kemiskt ämne, såsom en atom, molekyl eller jon, accepterar en eller flera elektroner. Resultatet av denna process är att oxidationstillståndet för några av atomerna som utgör de elektronaccepterande arterna blir mer negativt, det vill säga det reduceras, därav namnet på denna typ av process.
Det sägs att reduktionen är en halvreaktion eftersom, för att den ska inträffa, det vill säga för att en kemisk art ska kunna acceptera en eller flera elektroner, måste dessa elektroner komma från någon annan kemisk art som förlorar dem, eftersom elektronerna överförs inte, finns fritt i naturen.
Reduktionen kan med andra ord inte ske som en isolerad process, utan är en del (i själva verket motsvarar den hälften) av en elektronbytesprocess som kallas oxidationsreduktion.
Motsvarigheten till reduktionsprocessen är oxidation, en process där en art förlorar elektroner och ökar dess oxidationstillstånd.
Delar av minskningen
Reduktionsprocesser representeras, som alla kemiska processer, med hjälp av en kemisk ekvation. Liksom alla kemiska ekvationer involverar det en eller flera reaktanter som är placerade till vänster om ekvationen, en eller flera produkter som är placerade till höger och reaktionspilen som är placerad i mitten, som separerar reaktanterna och produkterna.
oxidationsmedlet
I varje oxidations-reduktionsreaktion finns det alltid en kemisk art som oxideras och en annan som reduceras. Den art som reduceras är den som deltar i reduktionshalvreaktionen. Eftersom denna art reduceras (dvs. får elektroner) på bekostnad av de oxiderande ämnena, kan processen ses som att den reducerande arten oxiderar de oxiderande ämnena. Av denna anledning kallas det förra ett oxidationsmedel .
den reducerade arten
Baserat på ovanstående är oxidationsmedlet den kemikalie som reducerar. Vid reduktion omvandlas den till en ny art med ett lägre oxidationstillstånd som uppträder bland produkterna av halvreaktionen. Denna produkt kallas reducerade arter.
elektroner
Förutom reagensen och produkterna från reduktionshalvreaktionen, det vill säga oxidationsmedlet respektive det reducerade ämnet, inkluderar den kemiska ekvationen för denna halvreaktion även de elektroner som nämnda oxidationsmedel fångar. Dessa elektroner måste förekomma mellan reaktanterna eftersom reduktionsprocessen innebär att oxidationsmedlet konsumerar elektroner.
Exempel på reduktionshalvreaktioner och deras delar
Exempel 1: Reduktion av klor till klorid
Ta följande reduktionshalvreaktion som exempel:
I denna halvreaktion fångar en gasformig elementär klormolekyl två elektroner och omvandlas till två kloridjoner. Eftersom klor är i ett elementärt tillstånd har ursprungligen ett oxidationstillstånd på noll. Men var och en av kloratomerna som utgör Cl 2 -molekylen plockar upp en elektron för att bli en kloridjon där klor har ett oxidationstillstånd på -1.
Enkelt uttryckt gick oxidationstillståndet för klor från 0 till -1, så det reducerades med en enhet. Följaktligen är det en reduktionsprocess. I detta exempel är arten som reduceras den gasformiga klormolekylen, så detta motsvarar oxidationsmedlet.
Å andra sidan är den kemiska arten som har de reducerade atomerna, i detta fall, kloridjonen, så denna jon är den reducerade arten.
Exempel 2: Reduktion av nitrat till nitrit
Det föregående exemplet är mycket lätt att analysera eftersom det bara involverar två arter och en enda typ av atomer. Låt oss nu titta på ett annat lite mer komplext exempel:
I detta fall finns det två kandidater för oxidationsmedlet och två kandidater för den reducerade arten. Hur identifierar vi vilken som är vilken? Det mest direkta sättet är att analysera oxidationstillståndet för varje atom i varje art. Dessa presenteras nedan:
Som man kan se är i denna halvreaktion den enda atom vars oxidationstillstånd förändras kvävet i nitratjonen (NO 3 – ), som går från +5 till +3 i nitritjonen. Vi kan därför vara frestade att säga att kväve är oxidationsmedlet, men kom ihåg att oxidationsmedlen måste vara hela kemiska arter, inte delar av dem. Av denna anledning är oxidationsmedlet i detta fall nitratjonen och den reducerade typen är nitritjonen.
Observera att reduktionsprocesser lätt kan identifieras genom att analysera förändringen i oxidationstillståndet för de närvarande atomerna. Ett mycket enklare sätt att känna igen dem är dock att lägga märke till att de inblandade elektronerna dyker upp mellan reaktanterna, det vill säga på vänster sida av reaktionspilen.
Referenser
BBC. (nd). Redoxreaktioner – Metaller – Nationell 5 Kemirevision. Hämtad från https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zx2bh39/revision/5
Jämvikten mellan oxidations-reduktionsreaktioner. (2020, 30 oktober). Hämtad från https://espanol.libretexts.org/@go/page/1930
Olson, MV (2021, 20 april). oxidations-reduktionsreaktion. Hämtad från Encyclopedia Britannica https://www.britannica.com/science/oxidation-reduction-reaction
Oxidations-reduktionsreaktioner. (2021, 1 april). Hämtad från https://chem.libretexts.org/@go/page/279
