ما هو الأكسدة؟ التعريف والمثال

هناك نوعان رئيسيان من التفاعلات الكيميائية هما الأكسدة والاختزال. الأكسدة ليس لها بالضرورة علاقة بالأكسجين. إليك ما تعنيه وكيف ترتبط بالتخفيض.

الوجبات الجاهزة الرئيسية: الأكسدة في الكيمياء

الأكسدة هي فقدان إلكترونات خلال رد فعل بواسطة مركب, ذرة أو أيون.
الأكسدة عندما حالة الأكسدة من جزيء أو ذرة أو أيون يزداد. تسمى العملية المعاكسة تخفيض، والذي يحدث عندما يكون هناك مكسب للإلكترونات أو حالة أكسدة ذرة أو جزيء أو أيون ينقص.

مثال على التفاعل هو أن يتشكل بين الهيدروجين وغاز الفلور حمض الهيدروفلوريك:

ح₂ + واو₂ → 2 HF

في هذا التفاعل ، يتم أكسدة الهيدروجين ويتم تقليل الفلور. يمكن فهم التفاعل بشكل أفضل إذا تم كتابته من حيث نصف تفاعلين.

ح₂ → 2 هـ⁺ + 2 هـ^-

F₂ + 2 هـ^- → 2 و^-

لاحظ أنه لا يوجد أكسجين في أي مكان في هذا التفاعل!

كان معنى الأكسدة الأقدم عندما الأكسجين تمت إضافة إلى مركب. كان ذلك بسبب غاز الأكسجين (O₂كان أول عامل مؤكسد معروف. بينما تفي إضافة الأكسجين إلى مركب بمعيار فقدان الإلكترون وزيادة في حالة الأكسدة ، تم توسيع تعريف الأكسدة ليشمل أنواعًا أخرى من المواد الكيميائية تفاعلات.

مثال كلاسيكي على التعريف القديم للأكسدة هو عندما يتحد الحديد مع الأكسجين لتكوين أكسيد الحديد أو الصدأ. ويقال أن الحديد قد تأكسد في الصدأ. التفاعل الكيميائي هو:

2 Fe + O₂ → Fe₂يا₃

يتأكسد معدن الحديد ليشكل أكسيد الحديد المعروف بالصدأ.

التفاعلات الكهروكيميائية هي أمثلة رائعة على تفاعلات الأكسدة. عندما يتم وضع سلك نحاسي في محلول يحتوي على أيونات الفضة ، يتم نقل الإلكترونات من المعدن النحاسي إلى أيونات الفضة. يتأكسد معدن النحاس. تنمو الشوارب المعدنية الفضية على السلك النحاسي ، بينما يتم إطلاق أيونات النحاس في المحلول.

النحاس (س) + 2 أج⁺(جواب) → Cu²⁺(جواب) + 2 حج (س)

مثال آخر على الأكسدة حيث يتحد عنصر مع الأكسجين هو التفاعل بين معدن المغنيسيوم والأكسجين لتكوين أكسيد المغنيسيوم. تتأكسد العديد من المعادن ، لذا من المفيد التعرف على شكل المعادلة:

2 ملغ (ق) + O₂ (ز) → 2 ميغاغرامات

بمجرد اكتشاف الإلكترون ويمكن تفسير التفاعلات الكيميائية ، أدرك العلماء الأكسدة و يحدث الاختزال معًا ، حيث يفقد أحد الأنواع الإلكترونات (المؤكسدة) ويكتسب إلكترونات أخرى (انخفاض). يسمى نوع من التفاعل الكيميائي الذي يحدث فيه الأكسدة والاختزال تفاعل الأكسدة والاختزال ، والذي يعني اختزال الأكسدة.

يمكن بعد ذلك تفسير أكسدة فلز بواسطة غاز الأكسجين على أنه ذرة المعدن التي تفقد الإلكترونات لتكوين الكاتيون (المؤكسد) مع جزيء الأكسجين الذي يكتسب إلكترونات لتشكيل أنيونات الأكسجين. في حالة المغنيسيوم ، على سبيل المثال ، يمكن إعادة كتابة التفاعل على النحو التالي:

2 ملغ + O₂ → 2 [ملغ²⁺] [O^2-]

تتألف من نصف التفاعلات التالية:

ملغ → ملغ²⁺ + 2 هـ^-

يا₂ + 4 هـ^- → 2 O^2-

الأكسدة التي يشارك فيها الأكسجين لا تزال أكسدة وفقًا للتعريف الحديث للمصطلح. ومع ذلك ، هناك تعريف قديم آخر يتعلق بالهيدروجين والذي يمكن أن يواجه في نصوص الكيمياء العضوية. هذا التعريف هو عكس تعريف الأكسجين ، لذلك قد يسبب الارتباك. مع ذلك ، من الجيد أن تكون مدركًا. وفقا لهذا التعريف ، الأكسدة هي فقدان الهيدروجين ، بينما الاختزال هو كسب الهيدروجين.

على سبيل المثال ، وفقًا لهذا التعريف ، عندما يتأكسد الإيثانول إلى إيثانال:

CH₃CH₂OH → CH₃اختيار

يعتبر الإيثانول مؤكسدا لأنه يفقد الهيدروجين. عكس المعادلة ، يمكن تقليل الإيثانال بإضافة الهيدروجين إليها لتشكيل الإيثانول.

لذا ، تذكر التعريف الحديث للأكسدة والاختزال يتعلق بالإلكترونات (وليس الأكسجين أو الهيدروجين). إحدى الطرق لتذكر الأنواع المؤكسدة وأيها المختزل هي استخدام OIL RIG. OIL RIG لتقف على الأكسدة خسارة ، والحد من المكسب.

• Haustein ، كاثرين هينغا (2014). ك. لي ليرنر وبريندا ويلموث ليرنر (محرران). تفاعل الأكسدة والاختزال. موسوعة غيل للعلوم (الطبعة الخامسة). فارمنجتون هيلز ، ميتشيغن: Gale Group.
• Hudlický ، Miloš (1990). الأكسدة في الكيمياء العضوية. واشنطن العاصمة: الجمعية الكيميائية الأمريكية. ص. 456. ردمك 978-0-8412-1780-5.