Redox reakciók

Meghatározás

A redox-reakció (redukciós-oxidációs reakció) egy kémiai reakció, amelyben az elektronok átkerülnek, és az oxidációs állapot megváltozik. Példa erre az elemi magnézium oxigénnel történő oxidációja:

Ebben a folyamatban magnézium redukálószernek nevezzük. Két elektront ad le.

  • Mg (elemi magnézium) Mg2+ (magnézium, kation) + 2 e- (elektron)

Oxigén egy oxidálószer, amely két elektront fogad el.

  • O (oxigén) + 2 e- (elektron) O2- (Oxid)

Magnézium, a redukálószer válik és oxigén, az oxidálószer válik.

Emlékezeterősítő

Angolul a következő emlékeztető létezik: OIL RIG.

  • OLAJ: Az oxidáció az elektron elvesztése.
  • RIG: A redukció az elektron nyeresége

Emlékezhet arra is, hogy az oxigén a fő oxidálószer, és a fémek szívesen feladják az elektronokat. Sok reakció levezethető ebből.

Egyéb példák

Redox reakció is bekövetkezik, ha a vas rozsdásodik:

  • 4 Fe (vaselem) + 3 O2 (oxigén) 2 Fe2O3 (Vas-oxid)

Tehát a redoxi reakciók gyakran a sók (ionos vegyületek) fémekkel. Az égés oxidáció, például metán (földgáz) elégetése:

  • CH4 (metán) + 2 O2 (oxigén) CO2 (szén-dioxid) + 2 H2O (víz)

Cink-oxid képződése:

  • 2 Zn (cink) + O2 (oxigén) 2 ZnO (cink-oxid)

Az oxigén részvétele nem a feltétel redox reakcióra. Itt redukálódik a réz és oxidálódik a vas:

  • CuSO4 (réz-szulfát) + Fe (elemi vas) FeSO4 (vas-szulfát) + Cu (elemi réz)

A kalcium reakciója klórgázzal:

  • Ca (elemi kalcium) + Cl2 (klórgáz) CaCl2 (kalcium-klorid)

Oxidációs szám

Minden atomhoz vagy ionhoz hozzá lehet rendelni egy oxidációs számot (= oxidációs állapot). A megfelelő érték lehet 0, negatív vagy pozitív.

  • Az oxidáció során az oxidációs szám növekszik.
  • A redukcióban az oxidációs szám csökken.

Amikor a magnézium (Mg) magnéziumionvá oxidálódik, az oxidációs szám 0-ról +2-re növekszik. Ez megfelel az ion töltésének (Mg2+). Az oxigén oxidációs száma 0-ról -2-re csökken ebben a reakcióban (oxid: O-2). Az oxidációs szám hozzárendelésének részletes szabályait a műszaki szakirodalomban találja.

Elektrolízis

Az elektrolízis során mindkét elektródon redox-reakciók lépnek fel (lásd ott).