Tärkein ero - pelkistävä aine ja hapettava aine

Pelkistävät ja hapettavat aineet ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka osallistuvat redoksireaktioihin. Nämä yhdisteet ovat redox -reaktion reagoivia aineita. Tärkein ero pelkistimen ja hapettavan aineen välillä on että pelkistävä aine voi menettää elektroneja ja hapettua, kun taas hapettava aine voi saada elektroneja ja vähentyä.

Keskeiset alueet

1. Mikä on pelkistävä aine - Määritelmä, ominaisuudet, reaktiomekanismit, esimerkit 2. Mikä on hapettava aine - Määritelmä, ominaisuudet, reaktiomekanismit, esimerkit 3. Mikä on ero pelkistävän ja hapettavan aineen välillä - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: Puolireaktio, hapetus, hapetustila, hapettava aine, redoksireaktio, pelkistävä aine, pelkistys

Mikä on pelkistävä agentti

Pelkistin on aine, joka voi hapettua menettämällä osan elektroneistaan. Elektronien häviäminen saa pelkistimen positiivisen varauksen, koska atomin varaus riippuu ytimen positiivisen varauksen tasapainosta elektronien negatiivisen varauksen kanssa. Siksi elektronien menettämisen jälkeen ei ole tarpeeksi negatiivisia varauksia tasaamaan ytimen vastaavaa positiivista varausta. Siten positiivinen varaus jää jäljelle. Tätä varausta kutsutaan atomin hapetustilaksi.

Pelkistin voi olla aine, joka sisältää joko saman alkuaineen tai erilaisia ​​alkuaineita. Voidakseen olla pelkistin, yhdisteessä, joka koostuu useista elementeistä, pitäisi olla vähintään yksi alkuaine, joka on alemmassa mahdollisessa hapetustilassa, jotta tämä alkuaine voi hapettaa korkeampaan hapetustilaan menettäen elektroninsa. Esimerkiksi SO₃^2- voi toimia pelkistävänä aineena. Rikkiatomi on hapetustilassa +4. Korkein hapetusluku, jonka rikki voi pitää, on +6. Siksi rikki +4 voidaan hapettaa +6 -hapetustilaan.

Redoksireaktioissa kokonaisreaktio saadaan puolijärjestelmän reaktioista. Kaksi puolireaktiota ovat hapettava reaktio ja pelkistysreaktio. Hapettava reaktio edustaa aina pelkistimen hapettumista.

Orgaanisessa kemiassa Red-Al tai pelkistävä alumiiniyhdiste on yleisesti käytetty pelkistin. Seuraava kuva esittää funktionaaliset ryhmät, joita tämä yhdiste vähentää.

Kuva 1: Red-Al: n reaktiot.

Pelkistävien aineiden hapettumisreaktiot

Seuraavat ovat reaktiotyyppejä, joita pelkistävät aineet käyvät läpi.

Nollahapetustilan hapetus positiiviseksi hapetustilaksi

Litium (Li) on voimakas pelkistin, koska se menettää helposti elektronin, joka saa +1 hapetustilan. Puolireaktio olisi,

Li → Li⁺¹ + e^–

Positiivisen hapetustilan hapetus korkeammaksi positiiviseksi hapetustilaksi

H₂C₂O₄ on myös hyvä pelkistin. C -atomin hapetustila on +3. Korkein hapetustila, joka C -atomilla voi olla, on +4. Siksi voi hapettua CO: ksi₂. Puolireaktio on,

H₂C₂O₄ → 2CO₂ + 2H⁺ + 2e^–

Negatiivisen hapetustilan hapetus nollahapetustilaksi

O₂ voidaan valmistaa O: sta^2- oksideissa. Esimerkiksi Ag₂O voidaan hapettaa Ag: ksi ja O: ksi₂.

2Ag₂O → 4Ag + O₂

Negatiivisen hapetustilan hapetus positiiviseksi hapetustilaksi

H: n hapettuminen₂S osaksi H₂NIIN₄ aiheuttaa rikin hapetusluvun muutoksen -2: stä +6: een.

S^2- + 4H₂O → SO₄^2- + 8H⁺ + 8e^–

Mikä on hapettava aine

Hapettava aine on aine, jota voidaan pelkistää hankkimalla elektroneja. Siksi sitä kutsutaan elektronivastaanottimeksi tai vastaanottajaksi redoksireaktioissa. Pelkistämisen puolireaktio on reaktio, jonka hapettimet käyvät läpi. Kun elektronit saadaan ulkopuolelta, on enemmän negatiivisia varauksia, joita ydin ei pysty täysin neutraloimaan. Siksi atomi saa negatiivisen varauksen. Mutta jos tämä väheneminen tapahtuu positiivisesti varautuneessa atomissa, se voi saada pienemmän positiivisen varauksen tai neutraalin varauksen.

Kuva 2: Pelkistin C2H4O aiheuttaa Ag+: n pelkistymisen Ag: ksi. Siellä aldehydihiilen (I) hapetusluku hapetetaan (III) karboksyylihiiliatomissa.

Hapettimissa pelkistys aiheuttaa atomin hapetustilan heikkenemisen. Esimerkiksi jos on atomi, jolla on positiivinen varaus (kuten Na⁺), se voidaan vähentää nollaan hapetustilaan (Na⁺ osaksi Na). Samoin atomi tai molekyyli, jolla on nollavaraus (kuten O₂) voidaan pienentää negatiiviseksi varaukseksi (O₂ osaksi 2O^2-).

Hapettavien aineiden pelkistysreaktiot

Hapettavien aineiden pelkistyminen voi tapahtua pääasiassa seuraavilla tavoilla.

Nollahapetustilan vähentäminen negatiiviseksi hapetustilaksi

Happi (O.₂) ja otsonia (O.₃) voi toimia hapettavina aineina. Ne pelkistyvät O: ksi^2-. Tämä pelkistetty muoto voidaan sisällyttää eri muotoihin, kuten O.^2- H: ssa₂O ja CO₂.

O₂ + 4H⁺ + 4e^– → 2H₂O

Positiivisen hapettumisen vähentäminen alemmaksi positiiviseksi hapetustilaksi

MnO: n mangaani (Mn)₄^– voidaan pelkistää Mn: ksi⁺² tai MnO₂ (Mn⁺⁴).

MnO₄^– + 8H⁺ + 5e^– → Mn⁺² + 4H₂O

Positiivisen hapetustilan vähentäminen nollahapetustilaan

HF (-1 hapetustila F) voidaan pelkistää F: ksi₂ (F: n hapetustila nolla).

2 HF → F₂ + H₂

2F^– → F₂ + 2e^–

Positiivisen hapetustilan vähentäminen negatiiviseksi hapetustilaksi

Rikki SO: ssa₄^-2 (+6 hapetustila) voidaan pelkistää H: ksi₂S (-2 hapetustila).

NIIN₄^2- + 8H⁺ + 8e^– → S^2- + 4H₂O

Ero pelkistävän ja hapettavan aineen välillä

Määritelmä

Pelkistävä aine: Pelkistin on aine, joka voi hapettua menettämällä osan elektroneistaan.

Hapettava aine: Hapettava aine on aine, jota voidaan pelkistää hankkimalla elektroneja.

Hapettumistila

Pelkistävä aine: Pelkistävän aineen hapetustila kasvaa.

Hapettava aine: Hapettimen hapetustila laskee.

Elektroninvaihto

Pelkistävä aine: Pelkistävä aine toimii elektronin luovuttajana.

Hapettava aine: Hapettava aine toimii elektronivastaanottimena.

Muutos hapetustilassa agentissa

Pelkistävä aine: Pelkistävä aine hapettuu reaktion aikana.

Hapettava aine: Hapettava aine vähenee reaktion aikana.

Muut hapetustilat muut reagenssit

Pelkistävä aine: Pelkistävä aine vähentää toisen reagenssin määrää.

Hapettava aine: Hapettava aine aiheuttaa toisen reagenssin hapettumisen.

Johtopäätös

Pelkistävät ja hapettavat aineet ovat kemiallisia yhdisteitä, jotka osallistuvat redoksireaktioihin. Tärkein ero pelkistimen ja hapettavan aineen välillä on se, että pelkistävä aine voi menettää elektroneja ja hapettaa, kun taas hapettava aine voi saada elektroneja ja vähentyä.

Viitteet:

1. "Vahvat hapettavat aineet." Kemia LibreTexts. Libretexts, 21. heinäkuuta 2016. Web. Saatavana täältä. 3. heinäkuuta 2017.2. ”Hapettuminen - pelkistysreaktiot.” Hapettavat ja pelkistävät aineet. N.p., n.d. Web. Saatavana täältä. 3. heinäkuuta 2017.3. ”Pelkistävä aine - määritelmä ja esimerkki | Pelkistin. ” Kemia. Byjus Classes, 9. marraskuuta 2016. Web. Saatavana täältä. 03 heinäkuuta 2017.

Kuva:

1. Jimesqin ”Red-Al Reductions”-Oma työ (CC0) Commons Wikimedia2: n kautta. “Redox Tollens Oxidationszahlen C” Von DMKE-Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) Commons Wikimedian kautta