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2.17: 산화 환원 반응
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Redox Reactions
 
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2.17: Redox Reactions

2.17: 산화 환원 반응

Oxidation-reduction, or redox, reactions change the oxidation states of atoms via the transfer of electrons from one atom, the reducing agent, to another atom that receives the electron, the oxidizing agent. Here, the atom that donates electrons is oxidized—it loses electrons—and the atom that accepts electrons is reduced—it has a less positive charge because it gains electrons. The movement of energy in redox reactions is dependent on the potential of the atoms to attract bonding electrons—their electronegativity. If the oxidizing agent is more electronegative than the reducing agent, then energy is released. However, if the oxidizing agent is less electronegative than the reducing agent, the input of energy is required.

Reducing Agents Get Oxidized

Is oxidation a loss or gain of electrons? The terminology can be confusing. The acronym OIL RIG is commonly used to remember. It stands for oxidation is loss; reduction is gain. So, if an atom is oxidized, then it loses electrons. As a reducing agent, the oxidized atom transfers electrons to another atom, causing it to be reduced. With OIL RIG in mind, most questions about the members of a redox reaction can be answered.

Electronegativity and Energy

Redox reactions either produce or require energy. If an atom loses an electron to a more electronegative atom, then it is an energetically favorable reaction, and energy is released. This is actually very logical—similar to a strong man winning a tug-of-war with a weaker man—because a more electronegative atom has a greater capacity to pull electrons to itself. A biological example of this type of reaction is cellular respiration, in which energy is released and used to create ATP, a form of energy that cells can easily use.

Other redox reactions require, rather than release, energy. If an electron moves from a more electronegative atom to a less electronegative atom, energy must be used. This is like a weaker man winning the tug-of-war with a stronger man—it requires energy from an outside source. A biological example is photosynthesis, in which electrons are transferred from water to carbon dioxide with the help of energy in the form of light.

Incomplete Transfer of Electrons

A redox reaction can occur not only when an electron is transferred but also when there is a change in the sharing of an electron in a covalent bond! For example, when methane and oxygen react, they yield carbon dioxide and water. In this case, the carbon in methane is oxidized. This is because the electrons in methane are shared equally between carbon and hydrogen, whereas the carbon in carbon dioxide is partially positive since oxygen attracts electrons more than carbon does.

산화 감소, 또는 레독스, 반응은 하나의 원자, 환원제, 전자, 산화제를 수신하는 다른 원자로 전자의 전송을 통해 원자의 산화 상태를 변화시킵니다. 여기서 전자를 기증하는 원자는 산화되어 전자를 잃고 전자를 받아들이는 원자가 감소합니다 - 전자를 얻기 때문에 덜 긍정적 인 전하가 있습니다. 레독스 반응에서 에너지의 움직임은 접합 전자를 유치하는 원자의 잠재력에 따라 달라집니다 - 그들의 전기성. 산화제가 환원제보다 전기음성이 더 많은 경우 에너지가 방출됩니다. 그러나 산화제가 환원제보다 전기음이 적은 경우 에너지의 입력이 요구된다.

감소 에이전트는 산화 얻을

산화는 전자의 손실 또는 이득인가? 용어는 혼란 스러울 수 있습니다. 약어 오일 RIG는 일반적으로 기억하는 데 사용됩니다. 그것은 산화에 대 한 의미는 손실; 감소는 이득입니다. 따라서 원자가 산화되면 전자를 잃습니다. 환원제로, 산화 원자는 다른 원자로 전자를 전송하여 감소시키는 원인이 됩니다. OIL RIG를 염두에 두고 레독스 반응의 구성원에 대한 대부분의 질문에 대한 답변을 얻을 수 있습니다.

전기성 및 에너지

Redox 반응은 에너지를 생산하거나 필요로 합니다. 원자가 전자를 더 전기음극으로 잃으면, 그것은 정력적으로 유리한 반응이며 에너지가 방출됩니다. 이것은 실제로 매우 논리적이다 - 약한 남자와 줄다리기를 승리 강한 남자와 유사 - 더 전기 음성 원자는 그 자체로 전자를 끌어 더 큰 능력을 가지고 있기 때문에. 반응의 이 모형의 생물학 예는 에너지가 풀어 놓이고 ATP를 만드는 데 이용되는 세포 호흡입니다, 세포가 쉽게 사용할 수 있는 에너지의 한 형태.

다른 레독스 반응은 방출보다는 에너지가 필요합니다. 전자가 더 전기음성 원자에서 덜 전기음극으로 이동하는 경우 에너지를 사용해야 합니다. 이것은 강한 남자와 줄다리기를 이기는 약한 남자와 같습니다 - 그것은 외부 소스에서 에너지를 필요로한다. 생물학적 예는 광합성으로, 전자는 빛의 형태로 에너지의 도움으로 물에서 이산화탄소로 옮겨집니다.

전자의 불완전한 전송

전자가 전염될 때뿐만 아니라 공유 결합에 전자의 공유에 변화가 있을 때도 레독스 반응이 발생할 수 있습니다! 예를 들어, 메탄과 산소가 반응하면 이산화탄소와 물을 산출합니다. 이 경우 메탄의 탄소는 산화됩니다. 이는 메탄의 전자가 탄소와 수소 간에 동등하게 공유되는 반면, 산소가 탄소보다 전자를 더 많이 끌어들이기 때문에 이산화탄소의 탄소는 부분적으로 긍정적이기 때문입니다.

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