Razlika med reducentom in oksidacijskim sredstvom - Razlika Med

Razlika med reducentom in oksidacijskim sredstvom

Glavna razlika - zmanjšanje agenta proti oksidacijskemu agentu

Reducirna sredstva in oksidacijska sredstva so kemijske spojine, ki sodelujejo pri redoks reakcijah. Te spojine so reaktanti redoks reakcije. Glavna razlika med reducentom in oksidacijskim sredstvom je da lahko redukcijsko sredstvo izgubi elektrone in se oksidira, medtem ko lahko oksidacijski agent pridobiva elektrone in se zmanjša.

Pokrita ključna območja

1. Kaj je agent za zmanjševanje
      - Definicija, lastnosti, reakcijski mehanizmi, primeri
2. Kaj je oksidant
      - Definicija, lastnosti, reakcijski mehanizmi, primeri
3. Kakšna je razlika med sredstvom za redukcijo in oksidacijskim sredstvom
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: polovična reakcija, oksidacija, oksidacijsko sredstvo, oksidacijsko sredstvo, redoks reakcija, redukcijski agent, zmanjšanje


Kaj je agent za zmanjševanje

Reducirno sredstvo je snov, ki se lahko oksidira z izgubo nekaterih svojih elektronov. Izguba elektronov povzroči, da redukcijsko sredstvo dobi pozitivni naboj, ker je naboj atoma odvisen od uravnoteženja pozitivnega naboja jedra z negativnim nabojem elektronov. Zato po izgubi elektronov ni dovolj negativnih nabojev za uravnoteženje ustreznega pozitivnega naboja jedra. Tako ostane pozitivni naboj. Ta naboj se imenuje oksidacijsko stanje atoma.

Reducirno sredstvo je lahko snov, ki vsebuje bodisi isti element ali različne elemente. Da bi bila reducirno sredstvo, mora imeti spojina, ki je sestavljena iz več elementov, vsaj en element, ki je v nižjem možnem stanju oksidacije, tako da lahko ta element oksidira v višje oksidacijsko stanje in izgubi svoje elektrone. Na primer, SO32- lahko deluje kot reducent. Atom žvepla je tam +4 oksidacijsko stanje. Najvišja stopnja oksidacije, ki jo ima žveplo, je +6. Zato se lahko žveplo +4 oksidira v oksidacijsko stanje +6.

Pri redoks reakcijah se celotna reakcija doseže s polovičnimi reakcijami, ki se pojavijo v tem sistemu. Dve polovični reakciji sta oksidacijska reakcija in redukcijska reakcija. Oksidacijska reakcija vedno predstavlja oksidacijo reducenta.

V organski kemiji se Red-Al ali reducirajoča aluminijeva spojina pogosto uporablja kot reducent. Naslednja slika prikazuje funkcionalne skupine, ki jih ta spojina zmanjša.


Slika 1: Reakcije Red-Al.

Oksidacijske reakcije reducirajočih snovi

Sledijo ti tipi reakcij, ki jih opravijo reducenti.

Oksidacija ničelne oksidacijske države v stanje pozitivne oksidacije

Litij (Li) je močno redukcijsko sredstvo, ker zlahka izgubi elektron, ki ima +1 oksidacijsko stanje. Polovica bi bila,

Li → Li+1 + e

Oksidacija pozitivne oksidacijske države v višjo pozitivno oksidacijsko državo

H2C2O4 je tudi dobro redukcijsko sredstvo. Oksidacijsko stanje C-atoma je +3. Najvišje stanje oksidacije, ki ga ima atom C, je +4. Zato lahko oksidira v CO2. Polovica je,

H2C2O4 → 2CO2           + 2H+ + 2e

Oksidacija negativne oksidacijske države v ničelno oksidacijsko državo

O2 lahko izdelamo iz O2- v oksidih. Na primer, Ag2O lahko oksidiramo v Ag in O2.

2Ag2O → 4Ag + O2

Oksidacija negativne oksidacijske države v stanje pozitivne oksidacije

Oksidacija H2S v H2SO4 povzroči spremembo oksidacijskega števila žvepla od -2 do +6.

S2- + 4H2O → SO42-            + 8H+ + 8e

Kaj je oksidant

Oksidacijsko sredstvo je snov, ki se lahko zmanjša s pridobivanjem elektronov. Zato se v redoks reakcijah imenuje elektronski sprejemnik ali akceptor. Polovična reakcija redukcije je reakcija, ki je podvržena oksidacijskim sredstvom. Ko so elektroni pridobljeni od zunaj, je več negativnih nabojev, ki jih jedro ne more popolnoma nevtralizirati. Zato atom dobi negativen naboj. Če pa se to zmanjšanje zgodi v pozitivno nabitem atomu, lahko doseže nižji pozitivni naboj ali nevtralni naboj.


Slika 2: Redukcijsko sredstvo C2H4O povzroči redukcijo Ag + v Ag. Tam se oksidacijsko število aldehidnega ogljika (I) oksidira v (III) v karboksilnem atomu ogljika.

Pri oksidacijskih sredstvih zmanjšanje povzroči zmanjšanje oksidacijskega stanja atoma. Na primer, če obstaja atom z pozitivnim nabojem (kot je Na+), se lahko reducira do ničelnega oksidacijskega stanja (Na+ v Na). Podobno je atom ali molekula z ničelnim nabojem (kot je O2) se lahko zmanjša na negativni naboj (O2 v 2O2-).

Zmanjšanje reakcij oksidacijskih sredstev

Zmanjšanje oksidacijskih sredstev lahko poteka predvsem na naslednje načine.

Zmanjšanje stopnje ničelne oksidacije v negativno oksidacijsko državo

Kisik (O2) in ozona (O3) lahko delujejo kot oksidacijska sredstva. Zmanjšajo se v O2-. Ta reducirana oblika je lahko vključena v različne oblike, kot je O2- v H2O in CO2.

O2 + 4H+ + 4e → 2H2O

Zmanjšanje pozitivne oksidacije v nižjo pozitivno oksidacijsko stanje

Mangan (Mn) MnO4 lahko zmanjšamo v Mn+2 ali MnO2 (Mn+4).

MnO4 + 8H+ + 5e–      → Mn+2 + 4H2O

Zmanjšanje stanja pozitivne oksidacije na ničelno oksidacijsko državo

HF (-1 oksidacijsko stanje F) se lahko zmanjša v F2 (ničelno stanje oksidacije F).

2 HF → F2 + H2

2F → F2 + 2e

Zmanjšanje pozitivne oksidacijske države v negativno oksidacijsko stanje

Žveplo v SO4-2 (+6 oksidacijsko stanje) lahko zmanjšamo v H2S (-2 oksidacijsko stanje).

SO42-      + 8H+ + 8e → S2- + 4H2O

Razlika med reducentom in oksidacijskim sredstvom

Opredelitev

Reduciranje agenta: Reducirno sredstvo je snov, ki se lahko oksidira z izgubo nekaterih svojih elektronov.

Oksidacijski agent: Oksidacijsko sredstvo je snov, ki se lahko zmanjša s pridobivanjem elektronov.

Oksidacijska država

Reduciranje agenta: Stanje oksidacije reducenta se poveča.

Oksidacijski agent: Oksidacijsko stanje oksidacijskega sredstva se zmanjša.

Elektronska izmenjava

Reduciranje agenta: Reducirno sredstvo deluje kot donor elektronov.

Oksidacijski agent: Oksidacijsko sredstvo deluje kot elektronski sprejemnik.

Sprememba stanja oksidacije v zastopniku

Reduciranje agenta: Redukcijsko sredstvo se oksidira med reakcijo.

Oksidacijski agent: Oksidacijsko sredstvo se med reakcijo zmanjša.

Sprememba stanja oksidacije v drugih reaktantih

Reduciranje agenta: Reducirno sredstvo povzroči redukcijo drugega reaktanta.

Oksidacijski agent: Oksidacijsko sredstvo povzroči oksidacijo drugega reaktanta.

Zaključek

Reducirna sredstva in oksidacijska sredstva so kemijske spojine, ki sodelujejo pri redoks reakcijah. Glavna razlika med reducentom in oksidacijskim sredstvom je, da lahko reducirajoči organ izgubi elektrone in se oksidira, medtem ko lahko oksidacijski agent pridobiva elektrone in se zmanjša.

Reference:

1. ”Močna oksidacijska sredstva.” Kemija LibreTexts. Libretexts, 21. julij 2016. Web.