Kami menerangkan apa itu pengoksidaan dan bagaimana ia berlaku. Juga, jenis pengoksidaan, nombor pengoksidaan dan pengurangan.
Apakah pengoksidaan?
Ia biasanya dipanggil pengoksidaan kepada tindak balas kimia di mana oksigen bergabung dengan yang lain bahan-bahan, membentuk molekul yang dipanggil oksida. Ini amat lazim dalam dunia logam, walaupun tidak bermakna eksklusif untuk mereka. Dalam kimia pengoksidaan dipanggil fenomena kimia di mana a atom, molekul atau ion kehilangan satu atau lebih elektron, dengan itu meningkatkan cas positifnya.
Oleh kerana oksigen ialah unsur yang biasanya menerima elektron ini, tindak balas jenis ini dipanggil tindak balas pengurangan-pengoksidaan, tindak balas pengurangan oksida atau tindak balas redoks, tetapi ia juga penting untuk menjelaskan bahawa mungkin terdapat tindak balas redoks di mana oksigen tidak mengambil bahagian. Ambil kira bahawa nama oksigen berasal dari bahasa Yunani oxys, "Asid"; Y genos, "Pengeluar": iaitu, oksigen dinamakan sedemikian kerana ia menghakis logam, sama seperti yang dia lakukan asid.
Kebanyakan kes pengoksidaan melibatkan oksigen, tetapi ia juga boleh berlaku jika tiadanya. Dan begitu juga, pengoksidaan dan pengurangan sentiasa berlaku bersama-sama dan serentak.
Dua unsur yang menukar elektron sentiasa mengambil bahagian di dalamnya:
- Agen pengoksidaan. Ia adalah unsur kimia yang menangkap elektron dipindahkan, iaitu, ia menerimanya dan meningkatkan caj negatifnya. Ini dipanggil mempunyai keadaan pengoksidaan yang lebih rendah, atau dengan kata lain, dikurangkan.
- Agen pengurangan. Adakah dia unsur kimia yang melepaskan atau kehilangan elektron yang dipindahkan, meningkatkan cas positifnya. Ini dipanggil mempunyai keadaan pengoksidaan yang lebih tinggi, atau dengan kata lain, teroksida.
Jadi: agen pengoksidaan dikurangkan oleh agen penurunan, manakala agen penurunan dioksidakan oleh agen pengoksidaan. Justeru, kita terpaksa untuk mengoksida adalah kehilangan elektron, manakala untuk mengurangkan adalah untuk mendapatkan elektron.
Proses ini adalah biasa dan setiap hari, sebenarnya ia adalah penting untuk kehidupan: yang makhluk hidup kami memperolehi tenaga kimia terima kasih kepada tindak balas yang serupa, seperti pengoksidaan glukosa.
Jenis pengoksidaan
Terdapat dua jenis pengoksidaan yang diketahui:
- Pengoksidaan perlahan. Ia dihasilkan oleh oksigen yang terkandung dalam udara atau dalam air, yang membuat logam kehilangan kilauannya dan menderita kakisan terdedah terlalu lama persekitaran.
- Pengoksidaan yang cepat. Ia berlaku dalam tindak balas kimia yang ganas seperti pembakaran, secara amnya eksotermik (mereka membebaskan tenaga dalam bentuk haba), dan dihasilkan terutamanya dalam unsur organik (mengandungi karbon dan hidrogen).
Nombor pengoksidaan
Unsur kimia mempunyai nombor pengoksidaan, yang mewakili bilangan elektron yang dimainkan oleh unsur ini apabila ia berkaitan dengan orang lain untuk membentuk sebatian tertentu.
Nombor ini hampir selalu integer, dan boleh menjadi positif atau negatif, bergantung pada sama ada unsur berkenaan kehilangan atau memperoleh elektron semasa tindak balas, masing-masing.
Contohnya: unsur dengan nombor pengoksidaan +1 cenderung kehilangan elektron apabila bertindak balas dengan yang lain, manakala unsur dengan nombor -1 cenderung untuk mendapatkan elektron apabila ia bertindak balas dengan yang lain untuk membentuk sebatian. Nombor pengoksidaan ini boleh mempunyai nilai setinggi elektron yang terlibat dalam proses, dan dalam beberapa kes mereka biasanya bergantung pada unsur yang mereka bertindak balas.
Unsur bebas, iaitu, yang tidak digabungkan dengan yang lain, mempunyai nombor pengoksidaan 0. Sebaliknya, beberapa contoh nombor pengoksidaan ialah:
Nombor pengoksidaan oksigen ialah -2 (O-2), kecuali peroksida yang mempunyai -1 (O2-2) dan superoksida yang mempunyai -½ (O2–).
Nombor pengoksidaan unsur logam adalah positif. Contohnya: ion natrium (Na +), ion magnesium (Mg2 +), ion besi (Fe2 +, Fe3 +)
Nombor pengoksidaan hidrogen ialah +1 (H +), kecuali hidrida logam yang mempunyai -1 (H–).
Pengoksidaan dan pengurangan
Pengoksidaan dan pengurangan adalah proses songsang dan saling melengkapi, sentiasa berlaku pada masa yang sama. Pada yang pertama, elektron hilang dan pada yang kedua ia diperoleh, dengan itu mengubah caj elektrik daripada unsur-unsur.
Tindak balas ini sering digunakan dalam proses perindustrian dan metalurgi, sebagai contoh, untuk mengurangkan mineral memperoleh unsur logam tulen seperti besi atau aluminium; atau dalam pembakaran bahan organik, seperti dalam loji penjanaan elektrik atau bahkan dalam enjin jet.