Oxidationsreaktion vs Reduktionsreaktion
Oxidations- och reduktionsreaktioner är sammanhängande. När ett ämne oxideras minskar ett annat ämne. Därför är dessa reaktioner gemensamt kända som redoxreaktioner.
Oxidationsreaktion
Ursprungligen identifierades oxidationsreaktioner som reaktionerna där syrgas deltar. Här kombineras syre med en annan molekyl för att producera en oxid. I denna reaktion genomgår syre minskning och det andra ämnet genomgår oxidation. Därför är oxidationsreaktionen i grunden att tillsätta syre till en annan substans. I följande reaktion genomgår exempelvis väte oxidation och därför tillsätts syreatom till vätebildande vatten.
2H 2 + O 2 -> 2H 2 O
Ett annat sätt att beskriva oxidation är som förlust av väte. Det finns vissa tillfällen där det är svårt att beskriva oxidation som tillsats av syre. I följande reaktion har exempelvis syre tillsatts både kol och väte men endast kol har genomgått oxidation. I detta fall kan oxidation beskrivas genom att säga att det är förlusten av väte. Eftersom väten har avlägsnats från metan när de producerar koldioxid har kol där oxiderats.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O
Ett annat alternativt sätt att beskriva oxidation är att förlora elektroner. Detta tillvägagångssätt kan användas för att förklara kemiska reaktioner, där vi inte kan se en oxidbildning eller väteförlust. Så även om det inte finns syre kan vi förklara oxidation med detta tillvägagångssätt. Till exempel i följande reaktion har magnesium omvandlats till magnesiumjoner. Sedan magnesium har tappat två elektroner har det genomgått oxidation och klorgas är oxidationsmedlet.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2Cl -
Oxidationstillstånd hjälper till att identifiera de atomer som har genomgått oxidation. Enligt IUPAC-definitionen är oxidationstillstånd”ett mått på graden av oxidation av en atom i ett ämne. Det definieras som den laddning som en atom kan tänkas ha.” Oxidationstillstånd är ett heltal, och det kan vara antingen positivt, negativt eller noll. Oxidationstillståndet för en atom utsätts för förändringar vid kemisk reaktion. Om oxidationstillståndet ökar, sägs atomen vara oxiderad. Som i ovanstående reaktion har magnesium noll oxidationstillstånd och magnesiumjon har +2 oxidationstillstånd. Eftersom oxidationsantalet har ökat har magnesium oxiderat.
Reduktionsreaktion
Reduktion är motsatsen till oxiderande. När det gäller syreöverföring förloras oxygener i reduktionsreaktionerna. När det gäller väteöverföring sker reduktionsreaktioner när väte erhålls. Till exempel, i ovanstående exempel mellan metan och syre har syre minskat eftersom det har fått väte. När det gäller elektronöverföring ökar minskningen elektroner. Så enligt ovanstående exempel reduceras klor.
Vad är skillnaden mellan oxidationsreaktion och reduktionsreaktion?
• I oxidationsreaktioner uppnås oxygener och i reduktionsreaktionerna förloras oxygens.
• Vid oxidation försvinner väte men minskar väte genom reduktion.
• I oxidationsreaktioner försvinner elektroner men i reduktionsreaktioner vinns elektroner.
• Vid oxidationsreaktioner ökar oxidationstillståndet. Arten som genomgår minskning minskar deras oxidationstillstånd.
