Tärkein ero - hapettuminen vs pelkistys

Hapetus ja pelkistys ovat redoksireaktioiden kaksi puolireaktiota. Redoksireaktio on kemiallinen reaktio, joka tapahtuu atomien välisen elektroninvaihdon kautta. Suurin ero hapettumisen ja pelkistyksen välillä on se hapetus on atomin hapetustilan lisääntyminen, kun taas pelkistys on atomin hapetustilan heikkeneminen.

Keskeiset alueet

1. Mikä on hapettuminen - Määritelmä, mekanismi, esimerkit 2. Mikä on pelkistys - Määritelmä, mekanismi, esimerkit 3. Mikä on ero hapettumisen ja pelkistymisen välillä - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: hapettuminen, hapetustila, hapettava aine, redoksireaktio, pelkistävä aine, pelkistys

Mikä on hapettuminen

hapetus voidaan määritellä elektronien häviämiseksi atomista, molekyylistä tai ionista. Tämä elektronien häviäminen lisää kemiallisten aineiden hapettumistilaa. Koska hapetusreaktio vapauttaa elektroneja, pitäisi olla elektronien hyväksymislaji. Siksi hapetusreaktio on suuren reaktion puolireaktio. Kemiallisen lajin hapettuminen ilmoitetaan sen hapettumistilojen muutoksena. Hapettumistila on numero, jossa on positiivinen (+) tai negatiivinen (-) -symboli, joka osoittaa tietyn atomin, molekyylin tai ionin menettäneen tai saavan elektronit.

Aiemmin termi hapettuminen sai määritelmän "hapen lisääminen yhdisteeseen". Tämä johtui siitä, että happi oli tuolloin ainoa tunnettu hapettava aine. Tämä määritelmä ei kuitenkaan ole enää tarkka, koska hapettumisreaktioita tapahtuu paljon enemmän ilman happea. Esimerkiksi magnesiumin (Mg) ja suolahapon (HCl) välinen reaktio ei sisällä happea, mutta se on redoksireaktio, joka sisältää Mg: n hapetuksen Mg: ksi²⁺. Seuraava esimerkki näyttää hapetus- ja pelkistysreaktiot redoksireaktiossa.

Kuva 01: Mg: n hapettuminen lisäämällä happea Mg: hen. Mg: stä vapautuu kaksi elektronia ja yksi happiatomi saa kaksi elektronia.

On toinen historiallinen määritelmä hapetukseen, johon liittyy vetyä. Tuo on, hapetus on prosessi, jossa menetetään H⁺ ioneja. Tämä ei myöskään ole tarkka, koska monia reaktioita tapahtuu ilman H: n vapautumista⁺ ioneja.

Kuva 02: Alkoholiryhmän hapettuminen karboksyylihapporyhmäksi

Hapetus lisää aina kemiallisen lajin hapettumistilaa elektronien häviämisen vuoksi. Tämä elektronien menetys aiheuttaa atomin tai molekyylin varauksen muuttumisen.

Hapetusmekanismi

Hapetus voi tapahtua neljällä eri tavalla riippuen hapetustilan muutoksesta.

1. Nollasta positiiviseen hapetustilaan

Molekyyli tai atomi, jolla ei ole sähkövarausta (neutraali), voidaan hapettaa. Hapetus lisää aina hapetustilaa. Siksi atomin uusi hapetustila olisi positiivinen arvo.

Kuva 03: Fe: n (0) hapettuminen Fe: ksi (+3)

2. Negatiivisesta positiiviseen hapetustilaan

Negatiivisessa hapetustilassa oleva atomi voidaan hapettaa positiiviseksi hapetustilaksi.

Kuva 04: S (-2): n hapettuminen S (+6) hapetustilaan

3. Negatiivisesta nollahapetustilaan

Kuva 05: O: n (-2) hapetus O2: ksi (0)

4. Positiivisen hapetustilan lisääntyminen

Tämäntyyppiset hapetusreaktiot sisältyvät enimmäkseen siirtymämetallielementteihin, koska näillä metalli -elementeillä voi olla useita hapetustilaa ja ne osoittavat jopa +7 hapetustilaa d -orbitaalien läsnäolon vuoksi.

Kuva 06: Fe: n (+2) hapettuminen Fe: ksi (+3)

Neutraali atomi koostuu ytimessä olevista protoneista (positiivisesti varautuneista) ja ytimen ympärillä olevista elektroneista (negatiivisesti varautuneista). Ytimen positiivinen varaus tasapainotetaan elektronien negatiivisilla varauksilla. Mutta kun elektroni poistetaan tästä järjestelmästä, vastaavaa positiivista varausta ei ole negatiivisella varauksella. Sitten atomi saa positiivisen varauksen. Siksi hapettuminen lisää aina atomien positiivisia ominaisuuksia.

Mikä on Vähennys

Pelkistys voidaan määritellä elektronien saamiseksi atomista, molekyylistä tai ionista. Tämä elektronien lisäys aiheuttaa kemikaalilajin hapetustilan heikkenemisen, koska pelkistys luo ylimääräisen negatiivisen sähkövarauksen atomeihin. Elektronien saamiseksi ulkopuolelta pitäisi olla elektroneja luovuttava laji. Siksi pelkistys on kemiallinen reaktio, joka tapahtuu redoksireaktioiden aikana. Pelkistysreaktio on puolireaktio.

Vähennysmekanismi

Vähennys voi tapahtua myös neljällä tavalla seuraavasti.

1. Nollasta negatiiviseen hapetustilaan

Esimerkiksi oksidien muodostumisessa O: n hapetustila₂ on nolla ja se pienenee -2: een uusien elektronien lisäämisen vuoksi.

Kuva 07: Hapen vähentäminen

2. Positiivisesta negatiiviseen hapetustilaan

Elementit, joilla voi olla positiivisia ja negatiivisia hapettumistiloja, voivat käydä läpi tämän tyyppisiä pelkistysreaktioita.

Kuva 08: N (+3) vähentäminen N (-3)

3. Positiivisesta nollahapetustilaan

Kuva 09: Ag+: n väheneminen

4. Negatiivisen hapetustilan väheneminen

Kuva 10: O (-2): n pelkistäminen O (-1)

Yleensä yhdisteiden happiatomeilla on -2 hapetustila. Mutta peroksideissa on kaksi happiatomia, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa. Molemmilla atomeilla on sama elektronegatiivisuus. Siksi molempien atomien hapetustila olisi -2. Sitten yhdellä happiatomilla on -1 hapetustila.

Ero hapettumisen ja pelkistyksen välillä

Määritelmä

Hapettuminen: Hapettuminen voidaan määritellä elektronien häviämiseksi atomista, molekyylistä tai ionista.

Vähennys: Pelkistys voidaan määritellä elektronien saamiseksi atomista, molekyylistä tai ionista.

Hapetustilan muutos

Hapettuminen: Hapettumistila kasvaa hapettumisessa.

Vähennys: Hapettumistila heikkenee pelkistyksessä.

Elektronien vaihto

Hapettuminen: Hapetusreaktiot vapauttavat elektroneja ympäröivään.

Vähennys: Pelkistysreaktiot saavat elektroneja ympäröivästä.

Sähkövarauksen muutos

Hapettuminen: Hapettuminen lisää kemiallisen lajin positiivista varausta.

Vähennys: Pelkistys lisää kemiallisen lajin negatiivista varausta.

Mukana olevat kemialliset lajit

Hapettuminen: Hapettuminen tapahtuu pelkistävissä aineissa.

Vähennys: Pelkistys tapahtuu hapettimissa.

Johtopäätös

Hapetus ja pelkistys ovat redoksireaktioiden kaksi puolireaktiota. Tärkein ero hapetuksen ja pelkistyksen välillä on se, että hapetus on atomin hapetustilan lisääntyminen, kun taas pelkistys on atomin hapetustilan heikkeneminen.

Viitteet:

1.Helmenstine, Anne Marie. "Mitä on pelkistys kemiassa?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Saatavana täältä. 6. heinäkuuta 2017. 2. ”Mikä on hapettuminen.” Study.com. Study.com, n.d. Web. Saatavana täältä. 6. heinäkuuta 2017.