Redoks Reaksiyonları

İndirgeme-oksidasyonun kısaltması olan redoks, elektronların net transferi ile sınıflandırılan bir kimyasal reaksiyon türüdür. Bu reaksiyonda bir molekül oksidasyon adı verilen elektron kaybeder ve diğer molekül indirgeme adı verilen elektron kazanır.

İkisi arasında ayrım yapmanıza yardımcı olması için, 'oksidasyon kaybediyor, indirgeme kazanıyor' anlamına gelen 'OIL-RIG' ifadesini hatırlayın. Oksitlenen molekül, diğer reaktanı indirgediği için indirgeyici ajan olarak adlandırılır. Benzer şekilde, indirgenen molekül, diğer molekülü oksitlediği için oksitleyici ajan olarak adlandırılır.

Artık terminolojiyi çözdüğümüze göre, bir redoks reaksiyonu örneğine, mineral magnezyum oksit oluşumuna bakalım. Reaksiyon sırasında, her magnezyum atomu iki elektron kaybeder. Böylece magnezyum oksitlenir. Her oksijen atomu iki elektron kazanır; Böylece oksijen azalır.

Bununla birlikte, tüm reaksiyonlar redoks reaksiyonları değildir. Örneğin, kalsiyum oksidin kalsiyum karbonat oluşturmak için karbondioksit ile reaksiyonu bir redoks reaksiyonu değildir. Peki, bir redoks reaksiyonunu nasıl tanımlayabiliriz?

Bunu yapmak için, reaktandan ürüne geçerken her bir elementin oksidasyon sayısını takip ediyoruz. Oksidasyon sayısı, bir atomun farklı elementlere olan bağları iyonik olsaydı sahip olacağı varsayımsal yüktür, yani elektronlar daha elektronegatif atoma atanmıştır. Bir moleküldeki oksidasyon sayılarının toplamı, toplam yüküne eşittir.

Magnezyum okside geri dönelim. Nötr bir bileşiktir, bu nedenle magnezyum ve oksijen için oksidasyon sayılarının toplamı sıfıra eşittir. Magnezyum iki elektron verebilir, bu nedenle oksidasyon sayısı artı ikidir. Oksijen iki elektron kabul edebilir, bu nedenle oksidasyon sayısı eksi ikidir.

Tepkiler nasıl? Saf nötr elementel bileşiklerin oksidasyon sayısı sıfırdır. Böylece hem magnezyum hem de oksijen sıfır oksidasyon sayıları ile başlar. Reaksiyon sırasında hem magnezyum hem de oksijenin oksidasyon sayıları değişti, bu yüzden bu bir redoks reaksiyonudur.

Şimdi, daha önce gördüğümüz kalsiyum karbonat reaksiyonuna bakalım. Her iki reaktan da nötrdür, bu nedenle her iki bileşik için oksidasyon sayılarının toplamı sıfırdır. Magnezyum oksit ile gördüğümüz gibi, kalsiyumun oksidasyon sayısı artı iki ve oksijen eksi ikidir. Daha sonra, karbondioksit molekülündeki karbonun oksidasyon sayısı artı dört ve her oksijen eksi ikidir.

Ürüne ne dersiniz? Kalsiyum artı iki ve karbon artı dört, tıpkı reaktanlarda olduğu gibi. Her oksijen eksi iki, toplam eksi altıdır ve net oksidasyon sayısı sıfırdır. Oksidasyon sayılarının hiçbiri değişmediğinden, bu bir redoks reaksiyonu değildir.

Şimdi dört tür redoks reaksiyonunu tanıtalım. Birincisi, bir atomun diğerinin yerini aldığı tek bir yer değiştirme reaksiyonudur. Bunu, bir metalin indirgendiği ve diğer metalin oksitlendiği bir termit reaksiyonunda göreceksiniz.

Bir sonraki tip, oksitlenmiş ürünler ve ısı oluşturmak için bir yakıt ve oksidan arasında meydana gelen bir yanma reaksiyonudur. Bunu laboratuvarda bir Bunsen brülörü kullanırken metanın oksijenle yanması sırasında görürsünüz.

Üçüncüsü, nitrojenin amonyak oluşturmak için hidrojen ile birleştirildiği amonyak sentezinde olduğu gibi, iki reaktanın tek bir ürün oluşturmak üzere birleştiği bir sentez reaksiyonudur.

Son olarak, dördüncü tip, bir reaktanın daha küçük bileşikler oluşturmak için bağlarını kırmak için yeterli enerjiyi emdiği bir ayrışma reaksiyonudur. Potasyum kloratın ısıtıldıktan sonra potasyum klorür ve oksijene ayrıştığı havai fişeklerde olan budur.

Bu laboratuvarda, katı bakırı bakır okside dönüştüren ve ardından tekrar katı bakıra dönüştüren çeşitli redoks reaksiyonlarını gerçekleştirecek ve tanımlayacaksınız.