Μάθετε για τις αντιδράσεις Redox

Σε αυτήν την ημέρα και εποχή, οι ανάγκες της ζωής μας δεν μπορούν να διαχωριστούν από τα ηλεκτρονικά προϊόντα. Μερικά συνδέονται απευθείας με μια πρίζα στο σπίτι ως πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά μερικά τροφοδοτούνται από μπαταρίες. Γνωρίζατε ότι αποδεικνύεται ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από μπαταρίες σχετίζεται προφανώς με χημικές αντιδράσεις; Αυτή η αντίδραση ονομάζεται αντίδραση οξειδοαναγωγής.

Οι αντιδράσεις Redox εμφανίζονται στις μπαταρίες και παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Ο όρος redox προέρχεται από τους δύο τύπους αντιδράσεων που εμπλέκονται, δηλαδή τη μείωση και την οξείδωση. Αυτό συμβαίνει επειδή σε μια οξειδοαναγωγική αντίδραση, η μείωση και η οξείδωση λαμβάνουν χώρα ταυτόχρονα. Κατά τη διάρκεια μιας οξειδοαναγωγικής αντίδρασης, ο αριθμός των χαμένων ηλεκτρονίων είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που αποκτήθηκαν.

Εκτός από τις αντιδράσεις στις μπαταρίες, αντιδράσεις οξειδοαναγωγής μπορεί επίσης να βρεθούν σε διάβρωση ή σκουριά, βαφή μαλλιών και σήψη μήλου. Η αντίδραση redox φαίνεται επίσης να έχει αντίκτυπο στο άνοιγμα της τρύπας του όζοντος λόγω της χρήσης υγρού υδρογόνου ως καυσίμου.

(Διαβάστε επίσης: Κοιτάζοντας βαθύτερα τον νόμο της χημικής ισορροπίας)

Επιπλέον, οι αντιδράσεις redox χρησιμοποιούνται ευρέως στους φαρμακευτικούς, βιολογικούς, βιομηχανικούς, μεταλλουργικούς και γεωργικούς τομείς. Οι αντιδράσεις Redox βοηθούν επίσης στην απόκτηση ηλιακής ενέργειας μέσω της διαδικασίας φωτοσύνθεσης που πραγματοποιείται από πράσινα φυτά.

Για να κατανοήσουμε βαθύτερα τις αντιδράσεις redox, πρέπει να γνωρίζουμε τι είναι η οξείδωση και η αναγωγή.

Αντίδραση οξείδωσης

Η οξείδωση είναι η προσθήκη οξυγόνου ή οποιουδήποτε ηλεκτροαρνητικού στοιχείου σε μια ουσία ή η απομάκρυνση υδρογόνου ή οποιουδήποτε ηλεκτροθετικού στοιχείου από μια ουσία. Από αυτήν την εξήγηση, γνωρίζουμε ότι υπάρχουν τέσσερις τύποι αντιδράσεων οξείδωσης, δηλαδή προσθήκη οξυγόνου, προσθήκη ηλεκτρομαγνητικών στοιχείων, απομάκρυνση υδρογόνου και αφαίρεση ηλεκτροθετικών στοιχείων.

Ένα παράδειγμα της αντίδρασης για την προσθήκη οξυγόνου φαίνεται παρακάτω.

αντίδραση redox 1

Σε αμφότερες τις αντιδράσεις, του άνθρακα και μεθάνιο οξειδώνονται προς CO 2 με την προσθήκη οξυγόνου.

Εν τω μεταξύ, η προσθήκη ηλεκτρομαγνητικών στοιχείων φαίνεται στην παρακάτω αντίδραση.

τύπος αντίδρασης redox 2

Μαγνησίου και ψευδαργύρου οξειδώνονται προς μαγνήσιο φθορίδιο (MGF 2 ) και ψευδαργύρου φθορίδιο (ZNF 2 ) με την προσθήκη του ηλεκτραρνητικό φθορίου στοιχείου.

Η επόμενη αντίδραση οξείδωσης είναι η απομάκρυνση του υδρογόνου, για παράδειγμα στην παρακάτω αντίδραση.

τύπος αντίδρασης redox 3

Η παραπάνω δείχνει αντίδραση υδρόθειο (H 2 S) που οξειδώνεται προς μορφή θείου με την αφαίρεση του υδρογόνου.

Η τελευταία αντίδραση οξείδωσης είναι η απομάκρυνση του ηλεκτροθετικού στοιχείου όπως στην παρακάτω αντίδραση.

τύπος αντίδρασης redox 4

Η παραπάνω αντίδραση δείχνει ότι το ιωδιούχο κάλιο (ΚΙ) οξειδώνεται σε ιώδιο (Ι 2 ) απομακρύνοντας το κάλιο.

Αντίδραση μείωσης

Η απομάκρυνση του οξυγόνου ή ενός ηλεκτροαρνητικού στοιχείου από μια ουσία ή η προσθήκη υδρογόνου ή ενός ηλεκτροθετικού στοιχείου σε μια ουσία είναι γνωστή ως αναγωγή. Η αντίδραση αναγωγής αποτελείται από τέσσερις τύπους, δηλαδή με προσθήκη υδρογόνου, προσθήκη ηλεκτροθετικών στοιχείων, αφαίρεση οξυγόνου και αφαίρεση ηλεκτροαρνητικών στοιχείων.

Ένα παράδειγμα της αντίδρασης για προσθήκη υδρογόνου φαίνεται παρακάτω.

τύπος αντίδρασης redox 5

Το αιθένιο και το υδρογόνο ανάγονται σε αιθάνιο και υδροχλωρικό οξύ (HCl) με την προσθήκη οξυγόνου.

Η προσθήκη ενός ηλεκτροθετικού στοιχείου μπορεί να φανεί στην ακόλουθη αντίδραση.

τύπος αντίδρασης redox 6

Στην παραπάνω αντίδραση, το χλώριο ανάγεται προς χλωριούχου χαλκού (ΟυΟΙ 2 ) με την προσθήκη χαλκού.

Ένα παράδειγμα της αντίδρασης απομάκρυνσης οξυγόνου φαίνεται παρακάτω.

τύπος αντίδρασης redox 7

Αμφότερες οι αντιδράσεις δείχνουν ότι οξείδιο υδραργύρου (HgO) και οξείδιο του σιδήρου (Fe 2 O 3 ) μειώνονται με απομάκρυνση του οξυγόνου.

Τέλος, ένα παράδειγμα μιας αντίδρασης ηλεκτροαρνητικής απομάκρυνσης είναι το ακόλουθο.

τύπος αντίδρασης redox 8

Και οι δύο αντιδράσεις δείχνουν ότι το χλωριούχο υδράργυρο (HgCl2) και το χλωριούχο σίδηρο (FeCl3) μειώνονται με απομάκρυνση του χλωρίου.