Oxidation vs förbränning
Oxidationsminskningsreaktioner är en grundläggande typ av kemiska reaktioner som vi ofta stöter på i livet.
Oxidation
Ursprungligen identifierades oxidationsreaktioner som de reaktioner där syrgas deltar. Där kombineras syre med en annan molekyl för att producera en oxid. I denna reaktion genomgår syre minskning och det andra ämnet genomgår oxidation. I grund och botten är oxidationsreaktionen att tillsätta syre till en annan substans. I följande reaktion genomgår exempelvis väte oxidation och därför har syreatomen tillsatts 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. Till exempel, i följande reaktion har 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.
Förbränning
Förbränning eller uppvärmning är en reaktion där värme produceras genom en exoterm reaktion. För att reaktionen ska ske bör ett bränsle och en oxidant finnas där. Ämnen som genomgår förbränningen kallas bränslen. Dessa kan vara kolväten som bensin, diesel, metan eller vätgas etc. Vanligtvis är oxidationsmedlet syre, men det kan också finnas andra oxidationsmedel som fluor. I reaktionen oxideras bränslet av oxidanten. Därför är detta en oxidationsreaktion. När kolvätebränslen används är produkterna efter en fullständig förbränning vanligtvis koldioxid och vatten. Men om förbränningen inte inträffade helt kan kolmonoxid och andra partiklar släppas ut i atmosfären, och det kan orsaka mycket föroreningar.
Vad är skillnaden mellan oxidation och förbränning?
• Förbränning är en oxidationsreaktion.
• För förbränning är den vanliga oxidanten syre, men syre är inte nödvändigt för att en oxidationsreaktion ska äga rum.
• Vid förbränning är produkterna främst vatten och koldioxid, men vid oxidation kan produkten variera beroende på utgångsmaterialet. De kommer emellertid alltid att ha ett högre oxidationstillstånd än reaktanterna.
• Vid förbränningsreaktioner produceras värme och ljus och arbete kan göras från energin. Men för oxidationsreaktioner är det inte alltid sant.
