تفاعلات الأكسدة والاختزال

كلمة "الأكسدة" كان من المفترض أصلا تفاعل مادة معينة مع الأكسجين لتكوين أكسيد، وتاريخيا تم الاعتراف الأكسجين مثل أكسدة الأولى. بواسطة المؤكسدة مفهومة اتصال الأكسجين، وتحت الترميم - إعادته. وبالتالي فإن مصطلح "الأكسدة - استعادة" عملت فترة طويلة الكيمياء. يأتي تفاعلات الأكسدة والاختزال في وقت لاحق أن تنظر فيها هذه العمليات نتيجة لذلك هناك نقل الإلكترونات من ذرة واحدة إلى أخرى، لذلك هذا المصطلح اكتسب معنى أوسع نطاقا. على سبيل المثال، عند احتراق المغنيسيوم في الأكسجين: يحدث 2Mg + O2 → 2MgO نقل الإلكترون من المغنيسيوم للأوكسجين.

تتميز تفاعلات الأكسدة والاختزال في أنها تتفاعل مع المواد الكيميائية المعروفة الأكسدة والاختزال. المواد الذرات التي تبرع الإلكترونات يعتبر الحد من وكلاء. المركبات الكيميائية التي تأخذ الذرات الإلكترونات تسمى الأكسدة. رد الفعل أعلاه هو عامل المغنيسيوم يقلل يتأكسد نفسها، أي يرسل الإلكترون. الاوكسجين تنخفض - يأخذ الإلكترون ومؤكسد. مثال آخر: CUO + H2 → النحاس + H2O. عند تسخينها، وأكسيد النحاس في أيونات الهيدروجين تيار النحاس تقبل الإلكترونات من الهيدروجين. باعتبارها عامل مؤكسد، يتم تخفيض لهم النحاس الأولي. ذرات الهيدروجين تتبرع الإلكترونات، كعامل مختزل يتأكسد نفسها والهيدروجين.

وهكذا، فإن عمليات الأكسدة والحد تجري في وقت واحد: تتأكسد الحد منها ويتم تخفيض عامل مؤكسد. تفاعلات الأكسدة والاختزال ويطلق على ذلك بسبب وجود الصلة التي لا تنفصم بين العمليات المتبادلة. وهذا هو، إذا كان هناك ذرات التي تبرع الإلكترونات، التي تكون دائما موجودة وعلى هذا الأساس بأن تتخذ الإلكترونات. في نفس الوقت كما ان من مؤكسد وعامل مختزل في تغيير درجة الأكسدة. ونتيجة لمركبات كيميائية يمكن أن تتكون مع أي نوع من الذرات في الجزيئات.

أنواع رئيسية من تفاعلات الأكسدة والاختزال:

1. الجزيئات - قابل للأكسدة واختزال ذرات المدرجة في جزيئات من المواد الكيميائية المختلفة، على سبيل المثال: 2HCl + الزنك → ZnCl2 + H2 ↑ (الزنك - اختزال الهيدروجين الموجبة - أكسدة).
2. داخل الجزيء - قابل للأكسدة واختزال ذرات المدرجة في جزيئات من نفس المادة الكيميائية، على سبيل المثال: KClO3 → 2KCl + 3O2 ↑ (في جزيء من البوتاسيوم كلوريد الأكسجين - اختزال كلورو - أكسدة).
3. تأكسد تلقائي الشفاء الذاتي أو disproportionation - نفس عنصر كيميائي في رد الفعل هو الحد من وكيل وعامل مؤكسد، على سبيل المثال: 3HNO2 → HNO3 + 2NO ↑ + H2O ( ذرة النيتروجين من حمض النيتروز على حد سواء عامل مختزل وعامل مؤكسد، والمنتج الأكسدة - والنيتريك حامض، والمنتج الحد - النيتروجين وأول أكسيد).
4. reproportsionirovanie Comproportionation أو - واحد ونفس العنصر وجود اختلاف درجة أكسدة جزيء، مما أدى إلى حالة الأكسدة واحدة، على سبيل المثال: NH4NO3 → N2O + 2H2O.

يتم عرض تفاعلات الأكسدة والاختزال في الشكل العام أو إلكترونيا. يمكن للمرء أن ينظر المثال التفاعل الكيميائي: 2FeCl3 + H2S → FeCl2 + S + 2HCl. هنا، ذرة الحديد هو عامل مؤكسد، لأنه يأخذ إلكترون واحد والتغييرات مع درجة أكسدة 3-2: الحديد + ³ + ه → الحديد + ². يتأكسد أيون الكبريت الحد من وكيل والإلكترونات ويرسله يغير حالة الأكسدة في -2 إلى 0: ق ² - ه → S درجة. وتستخدم الإلكترون أو أيون الإلكترون الطرق العمومية لمحاذاة معاملات متكافئة في المعادلة.

تفاعلات الأكسدة والاختزال على نطاق واسع وذات أهمية كبيرة، لأنها تكمن وراء عمليات الاحتراق من تسوس تسوس، والتنفس، والتمثيل الغذائي والاستيعاب من النباتات ثاني أكسيد الكربون، فضلا عن العمليات الحيوية الأخرى. أيضا، يتم استخدامها في مختلف الصناعات لإنتاج المعادن وغير المعادن من مركباتها. على سبيل المثال، تقوم هذه على إعداد الأمونيا، و الكبريتيك و أحماض النتريك، بعض مواد البناء والأدوية وغيرها العديد من المنتجات الهامة. كما أنها تستخدم في الكيمياء التحليلية لتحديد المركبات الكيميائية المختلفة.