Reduktion (kemi) i vad den består av och exempel

den reduktion är all den kemiska reaktionen där atomerna i en av reaktanterna hamnar i att få elektroner; Vad kan också ses på detta sätt: din elektroniska ledighet eller "obehag" minskar. En atom får elektroner när en art ger dem det rostar det.

Denna typ av reaktion kan inte uppstå i sig: om en art accepterar elektronerna, måste en annan obligatoriskt hänge dem. Annars skulle det skapa materia från ingenting, reducera atomer efter att ha erhållit elektroner från vakuumet. Därför är det en redox semireaction (reduktion / oxidation).

Ett illustrativt exempel på reduktionen som kan visas i klassrum är reaktionen mellan en kopparmetallyta och en vattenhaltig lösning av silvernitrat, AgNO₃.

I lösningen finns silveret som ag katjoner⁺, positivt laddad Dessa när de interagerar med ytan av koppar, formad som ett julgran, snatchar elektronerna från kopparatomer. När detta inträffar ersätter koppar silver i nitratsaltet; och som ett resultat bildas kopparnitrat, Cu (NO)₃)₂.

Cu-katjoner²⁺ bredvid NO₃^- vrid lösningen blå; och silveret vitnar julgran som om det var täckt av snö.

index

• 1 Vad är minskningen?
  • 1.1 Syreantal
  • 1.2 Elektronegativ atom
• 2 exempel
  • 2.1 Reduktion i organisk kemi
  • 2.2 Extraktion av metaller
• 3 referenser

Vad är minskningen?

I minskningen har det redan sagts att en art får elektroner. Hur kan detta verifieras i en kemisk ekvation? Till exempel i ekvationen för reaktionen mellan Cu och AgNO₃, Hur vet man när reduktionen uppstår? För att verifiera detta är det nödvändigt att bestämma oxidationsnumret eller tillståndet.

Elementen i deras naturliga tillstånd har per definition en oxidationsnivå lika med noll, eftersom det antas att de inte har förlorat eller fått elektroner. Således har fasta metaller noll oxidationstillstånd. Sålunda går silver från +1 (Ag⁺) till 0 (Ag). Laddningen av en metalljon är lika med dess oxidationstillstånd.

Å andra sidan kom elektronerna från koppar: går från 0 (Cu) till +2 (Cu²⁺). Nitratanjonen, NO₃^- Det förblir oförändrat medan båda metallerna byter elektroner; därför kan ekvationen skrivas som:

2AG⁺ + Cu => 2Ag + Cu²⁺

Observera att både laddningar och atomer är balanserade.

Detta är den kemiska reduktionen: i förstärkningen av elektroner som gör mindre positiva oxidationstillstånden hos de atomer som erhåller elektronerna.

Syre nummer

Oxygener är mycket elektronegativa och oxiderande atomer, så när en atom bildar föreningar med dem (såsom oxider), har de positiva oxidationstillstånd. Ju större antal oxygener som interagerar med atomen, desto mer positivt kommer dess oxidationstillstånd att vara; eller vad är detsamma, är mer rostigt.

Därför, när en förening har färre syreatomer, sägs det vara mindre oxiderad; det vill säga atomen förlorar mindre elektroner.

Ett klassiskt exempel kan ses i kolmonoxid och dioxid. För CO har kol ett oxidationstillstånd av +2; medan för CO₂, dess oxidationstillstånd är +4.

Så, om det i en reaktion är CO₂ omvandlas till CO, det sägs att en reduktion uppträder; eftersom kolet nu interagerar med ett syre och inte två. För motsatt reaktion blir CO CO₂, det finns tal om koloxidation.

Detta gäller för alla atomer, speciellt metaller i deras metalloxider; till exempel CrO₂ (Cr⁴⁺) och CrO₃ (Cr⁶⁺).

I kemiska ekvationer där en art förlorar syre, medan de andra arterna får det, sägs en syreöverföring förekomma.

Elektronegativ atom

Du kan alltid avgöra om det var en reduktion genom att oxidationstillståndet förändrades till ett mindre positivt värde. Som just förklarats är ett snabbt sätt att märka det utan att ens göra beräkningarna att se om det finns en minskning av syreatomen i en förening.

Samma sak kan hända med någon annan atom som är mer elektronegativ än den atom som vinner eller förlorar elektronerna.

Till exempel, om CF₄ reagerar på ett sådant sätt att det blir CH₄, det sägs då att en minskning inträffade; eftersom fluor är mycket mer elektronegativ än väteatomen. Som ett resultat oxideras kol mindre i CH₄ än i CF₄, Det är lika att säga att det har minskat.

exempel

Minskning i organisk kemi

CF-exemplet₄ och CH₄ det återspeglar vad som händer i organiska reaktioner, där minskningen av partiell laddning av en atom anses vara en elektronisk vinst. Detta gäller mycket när man överväger minskningen av syreformade funktionella grupper.

Tänk exempelvis grupperna ROH, RCHO och COOH. Den första motsvarar alkoholer, där kol är bunden till syre (C-OH); den andra är aldehydgruppen, där kolet bildar en dubbelbindning med syre och är också kopplad till ett väte (C = O-H); och den tredje är karboxylgruppen.

I karboxylgruppen bildar kolet en dubbelbindning med en O och en enkel bindning med en annan O (HO-C = 0).

Därför sker en reduktion om en karboxylsyra omvandlas till en alkohol:

RCOOH => ROH

Extraktion av metaller

Kemisk reduktion är extremt viktig i processerna för att extrahera metaller från deras mineraler. Några av reaktionerna är:

HgS + O₂ => Hg + SO₂

Kvicksilver sulfid reduceras till metallisk kvicksilver.

Cu₂S + O₂ => 2Cu + SO₂

Kopparsulfid reduceras till metallisk koppar.

2ZnS + 3O₂ => 2ZnO + 2SO₂

ZnO + C => Zn + CO (observera överföringen av O)

Zinksulfid reduceras först till dess monoxid och sedan till dess metallform.

tro₂O₃ + 3CO => 2Fe + 3CO₂

Järnoxid reduceras till metalliskt järn.

WO₃ + 3H₂ => W + 3H₂O

Och volframtrioxid reduceras till metallisk volfram.

Som en övning kan du bestämma oxidationsnumret för metallen innan det reduceras.

referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
2. Kemi LibreTexts. (9 december 2018). Oxidations-reduktionsreaktioner. Hämtad från: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4 juli 2018). Definitionen av reduktion i kemi. Hämtad från: thoughtco.com
4. Hultzman R. (2019). Reduktion i kemi: Definition och översikt. Study. Hämtad från: study.com
5. Clark J. (2013). Definitioner av oxidation och reduktion (redox). Hämtad från: chemguide.co.uk
6. Tutor Vista. (N.D.). Reduktionsreaktion. Hämtad från: chemistry.tutorvista.com