Пояснимо, що таке окислення і як воно відбувається. А також типи окислення, ступінь окислення та відновлення.
Що таке окислення?
Його зазвичай називають окисленням до хімічні реакції в якому кисень поєднується з іншими речовин, утворюючи молекули, зв оксиди. Це особливо поширено у світі металів, хоча аж ніяк не виключно для них. У хімії окисленням називають хімічне явище, при якому а атом, молекула або іон втрачає один або кілька електронів, тим самим збільшуючи свій позитивний заряд.
Оскільки кисень є елементом, який зазвичай сприймає ці електрони, цей тип реакції називали реакціями відновлення-окислення, оксидно-відновними реакціями або окислювально-відновні реакції, але також важливо уточнити, що можуть бути окисно-відновні реакції, в яких кисень не бере участі. Врахуйте, що назва кисень походить від грец окси, «Кислота»; Ю генос, «Виробник»: тобто кисень названий так тому, що він роз’їдає метали, як і він кислота.
У більшості випадків окислення включає кисень, але воно також може відбуватися за його відсутності. Аналогічно, окислення і відновлення завжди відбуваються разом і одночасно.
У них завжди беруть участь два елементи, які обмінюються електронами:
- Окисник. Це хімічний елемент, який захоплює електрони передається, тобто отримує їх і збільшує свій негативний заряд. Це називається мати нижчий ступінь окислення, або іншими словами, бути відновленим.
- Відновник. Чи він хімічний елемент що віддає або втрачає передані електрони, збільшуючи їх позитивний заряд. Це називається мати вищий ступінь окислення, або іншими словами, бути окисленим.
Отже: окислювач відновлюється відновником, тоді як відновник окислюється окислювачем. Таким чином, ми повинні окислювати - значить втрачати електрони, поки зменшити — це отримати електрони.
Ці процеси є звичайними і повсякденними, насправді вони важливі для життя: the живі істоти отримуємо хімічна енергія завдяки подібним реакціям, таким як окислення глюкози.
Види окислення
Відомі два типи окислення:
- Повільне окислення. Він виробляється киснем, що міститься в повітря або в Вода, той, що змушує метали втрачати свій блиск і страждати корозії занадто тривалий вплив навколишнє середовище.
- Швидке окислення. Це відбувається в результаті бурхливих хімічних реакцій, таких як горіння, як правило, екзотермічні (вони виділяють енергію у вигляді тепла), і виробляється переважно в органічних елементах (містять вуглець і водень).
Число окислення
Хімічні елементи мають ступінь окиснення, яка представляє кількість електронів, які цей елемент вводить у гру, коли справа доходить до асоціації з іншими для утворення даної сполуки.
Це число майже завжди є цілим і може бути додатним або негативним, залежно від того, втрачає або отримує електрони під час реакції відповідно.
Наприклад: елемент з числом окислення +1 прагне втратити електрон, вступаючи в реакцію з іншими, тоді як елемент з числом -1 прагне отримати електрон, коли він реагує з іншими, утворюючи сполуку. Ці показники окислення можуть мати такі ж значення, як і електрони, які беруть участь у цьому процес, а в деяких випадках вони зазвичай залежать від того, з якими елементами вони реагують.
Вільні елементи, тобто не з’єднані з іншими, мають ступінь окиснення 0. З іншого боку, деякі приклади ступенів окислення:
Степень окиснення кисню -2 (O-2), за винятком пероксидів, які мають -1 (O2-2), і супероксидів, які мають -½ (O2–).
Степень окиснення металевих елементів додатна. Наприклад: іон натрію (Na +), іон магнію (Mg2 +), іони заліза (Fe2 +, Fe3 +)
Степень окиснення водню становить +1 (H +), за винятком гідридів металів, які мають -1 (H–).
Окислення та відновлення
Окислення і відновлення є зворотними і взаємодоповнювальними процесами, що відбуваються завжди в один і той же час. У першому електрони втрачаються, а в другому вони набуваються, змінюючи таким чином електричні заряди елементів.
Ці реакції часто використовуються в промислових і металургійних процесах, наприклад, для відновлення мінералів з отриманням чистих металевих елементів, таких як залізо або алюміній; або при згорянні органічної речовини, як на електростанціях або навіть у реактивних двигунах.