De vermindering Het is allemaal die chemische reactie waarbij de atomen van een van de reactanten elektronen winnen; Wat ook zo te zien is: uw vacature of elektronische ‘ongemak’ wordt verminderd. Een atoom krijgt elektronen als een soort ze afstaat; dat wil zeggen, het roest.
Dit type reactie kan niet vanzelf gebeuren: als de ene soort de elektronen accepteert, moet een andere ze noodzakelijkerwijs opgeven. Anders zou materie uit het niets worden gecreëerd, waardoor de atomen worden verkleind na het verkrijgen van elektronen uit het vacuüm. Daarom is het een redox-halfreactie (reductie / oxidatie).
Een illustratief voorbeeld van de reductie die in klaslokalen kan worden aangetoond, is de reactie tussen een metalen oppervlak van koper en een waterige oplossing van zilvernitraat, AgNO3.
In oplossing wordt zilver gevonden als kationen Ag+, positief geladen. Deze, door interactie met het oppervlak van het koper, in de vorm van een kerstboom, rukken de elektronen uit de koperatomen. Wanneer dit gebeurt, vervangt koper zilver in het nitraatzout; en als resultaat kopernitraat, Cu (NO3twee.
Cu kationentwee+ naast NO3- maak de oplossing blauwachtig; en zilver, maakt de kerstboom wit alsof hij hem bedekt met sneeuw.
Artikel index
Bij reductie is al gezegd dat een soort elektronen krijgt. Hoe kan dit worden geverifieerd in een chemische vergelijking? Bijvoorbeeld in de vergelijking voor de reactie tussen Cu en AgNO3, Hoe weet ik wanneer de verlaging plaatsvindt? Om dit te verifiëren, is het noodzakelijk om het nummer of de oxidatietoestand te bepalen.
De elementen in hun natuurlijke toestand hebben per definitie een oxidatietoestand gelijk aan nul, aangezien aangenomen wordt dat ze geen elektronen hebben verloren of gewonnen. Vaste metalen hebben dus geen oxidatietoestand. Het zilver gaat dus van +1 (Ag+) tot 0 (Ag). De lading van een metaalion is gelijk aan zijn oxidatietoestand.
Aan de andere kant waren de elektronen afkomstig van koper: gaande van 0 (Cu) tot +2 (Cutwee+Nitraatanion, NO3- blijft ongewijzigd terwijl beide metalen elektronen uitwisselen; daarom kan de vergelijking worden geschreven als:
2Ag+ + Cu => 2Ag + Cutwee+
Merk op dat zowel ladingen als atomen in evenwicht zijn..
Dit is waar chemische reductie uit bestaat: in het winnen van elektronen die de oxidatietoestanden van de atomen minder positief maken dan die van de elektronen..
Zuurstofatomen zijn zeer elektronegatieve en oxiderende atomen, dus wanneer een atoom er verbindingen mee vormt (zoals oxiden), hebben ze positieve oxidatietoestanden. Hoe groter het aantal zuurstofatomen dat een interactie aangaat met het atoom, hoe positiever de oxidatietoestand zal zijn; of wat hetzelfde is, het is roestiger.
Daarom, als een verbinding minder zuurstofatomen heeft, wordt gezegd dat deze minder geoxideerd is; dat wil zeggen, het atoom verliest minder elektronen.
Een klassiek voorbeeld is te zien in koolmonoxide en kooldioxide. Voor CO heeft koolstof een oxidatietoestand van +2; terwijl voor de COtwee, de oxidatietoestand is +4.
Dus als in een reactie de COtwee het verandert in CO, er zou een reductie plaatsvinden; aangezien koolstof nu een wisselwerking heeft met één zuurstof en niet met twee. Voor de tegenovergestelde reactie, CO wordt omgezet in COtwee, er is sprake van een oxidatie van koolstof.
Dit geldt voor alle atomen, vooral metalen in hun metaaloxiden; bijvoorbeeld CrOtwee (Cr4+) en CrO3 (Cr6+.
In chemische vergelijkingen waarbij de ene soort zuurstof verliest terwijl de andere soort zuurstof krijgt, wordt gezegd dat er een zuurstofoverdracht plaatsvindt.
U kunt altijd bepalen of er sprake was van een reductie door de oxidatietoestand te veranderen naar een minder positieve waarde. Zoals zojuist uitgelegd, is een snelle manier om het op te merken zonder zelfs maar te rekenen, door te observeren of er een afname is van zuurstofatomen in een verbinding..
Hetzelfde kan gebeuren met elk ander atoom dat elektronegatiever is dan het atoom dat elektronen wint of verliest.
Als het CF4 reageert zo dat het CH wordt4, een vermindering zou dan hebben plaatsgevonden; omdat fluor veel elektronegatiever is dan het waterstofatoom. Als gevolg hiervan wordt de koolstof minder geoxideerd in de CH4 dat in de CF4, wat gelijk staat aan te zeggen dat het is verminderd.
Het CF-voorbeeld4 en CH4 het weerspiegelt wat er gebeurt in organische reacties, waarbij de vermindering van de gedeeltelijke lading van een atoom wordt beschouwd als een elektronische versterking. Dit is veel van toepassing bij het overwegen van de reductie van zuurstofrijke functionele groepen..
Beschouw bijvoorbeeld de groepen ROH, RCHO en COOH. De eerste komt overeen met alcoholen, waar koolstof zich bindt met zuurstof (C-OH); de tweede is de aldehydegroep, waar koolstof een dubbele binding vormt met zuurstof en ook is gebonden aan waterstof (C = O-H); en de derde is de carboxylgroep.
In de carboxylgroep vormt koolstof een dubbele binding met één O en een enkele binding met een andere O (HO-C = O).
Daarom treedt er een reductie op als een carbonzuur wordt omgezet in een alcohol:
RCOOH => ROH
Chemische reductie is uitermate belangrijk bij het winnen van metalen uit hun mineralen. Enkele van de reacties zijn:
HgS + Otwee => Hg + SOtwee
Kwiksulfide wordt gereduceerd tot metallisch kwik.
CutweeS + Otwee => 2Cu + ZOtwee
Kopersulfide wordt gereduceerd tot metallisch koper.
2ZnS + 3Otwee => 2ZnO + 2SOtwee
ZnO + C => Zn + CO (let op de overdracht van O)
Zinksulfide wordt eerst gereduceerd tot zijn monoxide en vervolgens tot zijn metallische vorm.
GelooftweeOF3 + 3CO => 2Fe + 3COtwee
IJzeroxide wordt gereduceerd tot metallisch ijzer.
WO3 + 3Htwee => W + 3HtweeOF
En wolfraamtrioxide wordt gereduceerd tot metallisch wolfraam.
Als oefening kan het oxidatiegetal van het metaal worden bepaald voordat het wordt verminderd.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.