Vă explicăm ce este oxidarea și cum are loc. De asemenea, tipurile de oxidare, numărul de oxidare și reducerea.
Ce este oxidarea?
Se numește în mod obișnuit oxidare la reacții chimice în care oxigenul se combină cu altele substante, formând molecule numite oxizi. Acest lucru este deosebit de răspândit în lumea metalelor, deși în niciun caz exclusiv pentru acestea. În chimie oxidarea se numește fenomenul chimic în care a atom, moleculă sau ion pierde unul sau mai mulți electroni, crescându-și astfel sarcina pozitivă.
Deoarece oxigenul este un element care acceptă de obicei acești electroni, acest tip de reacție a fost numită reacții de reducere-oxidare, reacții de oxid-reducere sau reacții redox, dar este, de asemenea, important de clarificat că pot exista reacții redox la care oxigenul nu participă. Luați în considerare că denumirea de oxigen vine din greacă oxys, „Acid”; Y genos, „Producător”: adică oxigenul este numit astfel deoarece corodează metale, la fel ca si el acid.
Majoritatea cazurilor de oxidare implică oxigen, dar poate apărea și în absența acestuia. Și, în mod similar, oxidarea și reducerea au loc întotdeauna împreună și simultan.
Două elemente care fac schimb de electroni participă întotdeauna la ele:
- Agentul oxidant. Este elementul chimic care captează electroni transferate, adică le primește și își mărește sarcina negativă. Aceasta se numește a avea o stare de oxidare mai scăzută, sau cu alte cuvinte, a fi redusă.
- Agentul reducător. Este el element chimic care renunță sau pierde electronii transferați, crescându-le sarcina pozitivă. Aceasta se numește a avea o stare de oxidare mai mare sau, cu alte cuvinte, a fi oxidat.
Deci: agentul de oxidare este redus de agentul de reducere, în timp ce agentul de reducere este oxidat de agentul de oxidare. Astfel, trebuie să a oxida înseamnă a pierde electroni, in timp ce a reduce înseamnă a câștiga electroni.
Aceste procese sunt comune și cotidiene, de fapt ele sunt esențiale pentru viaţă: cel creaturi vii noi obținem energie chimica datorită reacțiilor similare, cum ar fi oxidarea glucozei.
Tipuri de oxidare
Există două tipuri cunoscute de oxidare:
- Oxidare lenta. Este produs de oxigenul conținut în aer sau în Apă, cea care face ca metalele să-și piardă strălucirea și să sufere coroziune fiind expus la prea mult timp mediu inconjurator.
- Oxidare rapidă. Apare în reacții chimice violente, cum ar fi combustie, în general exotermice (eliberează energie sub formă de căldură), și este produs în principal în elemente organice (conțin carbon și hidrogen).
Numărul de oxidare
Elementele chimice au un număr de oxidare, care reprezintă numărul de electroni pe care acest element îi pune în joc atunci când vine vorba de a se asocia cu alții pentru a forma un anumit compus.
Acest număr este aproape întotdeauna întreg și poate fi pozitiv sau negativ, în funcție de faptul dacă elementul în cauză pierde sau, respectiv, câștigă electroni în timpul reacției.
De exemplu: un element cu numărul de oxidare +1 tinde să piardă un electron când reacționează cu alții, în timp ce unul cu numărul -1 tinde să câștige un electron atunci când reacționează cu alții pentru a forma un compus. Aceste numere de oxidare pot avea valori la fel de mari precum electronii implicați în proces, iar în unele cazuri depind de obicei de elementele cu care reacționează.
Elementele libere, adică care nu sunt combinate cu altele, au numărul de oxidare 0. Pe de altă parte, câteva exemple de numere de oxidare sunt:
Numărul de oxidare al oxigenului este -2 (O-2), cu excepția peroxizilor care au -1 (O2-2) și a superoxizilor care au -½ (O2–).
Numărul de oxidare al elementelor metalice este pozitiv. De exemplu: ion de sodiu (Na +), ion de magneziu (Mg2 +), ioni de fier (Fe2 +, Fe3 +)
Numărul de oxidare al hidrogenului este +1 (H +), cu excepția hidrurilor metalice care au -1 (H–).
Oxidare și reducere
Oxidarea și reducerea sunt procese inverse și complementare, care au loc întotdeauna în același timp. În primul se pierd electroni, iar în al doilea se câștigă, variind astfel sarcini electrice a elementelor.
Aceste reacții sunt adesea folosite în procesele industriale și metalurgice, de exemplu, pentru reducerea mineralelor obținând elemente metalice pure precum fierul sau aluminiul; sau în arderea materiei organice, ca în centralele de producere a energiei electrice sau chiar în motoarele cu reacție.