Zmanjšanje (kemija) v tem, kar sestavljajo in primeri



The zmanjšanje je vsa kemijska reakcija, pri kateri atomi enega od reaktantov dobijo elektrone; kar lahko vidimo tudi na ta način: zmanjša se vaše elektronsko delovno mesto ali "nelagodje". Atom dobimo elektrone, ko jih vrsta dara; to pomeni, da rja.

Ta vrsta reakcije se ne more zgoditi sama po sebi: če ena vrsta sprejema elektrone, jih mora drugi obvezno predati. V nasprotnem primeru bi ustvarjanje snovi iz nič, zmanjšanje atomov po pridobivanju elektronov iz vakuuma. Zato je redox semireaction (redukcija / oksidacija)..

Ponazoritveni primer zmanjšanja, ki ga je mogoče pokazati v učilnicah, je reakcija med bakreno kovinsko površino in vodno raztopino srebrovega nitrata, AgNO3.

V raztopini srebro najdemo kot Ag katione+, pozitivno zaračuna Ko medsebojno delujejo s površino bakra, ki je oblikovan kot božično drevo, ugrabijo elektrone iz bakrovih atomov. Ko se to zgodi, bakra nadomešča srebro v nitratni soli; in tako nastane bakrov nitrat, Cu (NO)3)2.

Cu kationi2+ poleg NO3- obrnite modro raztopino; in srebro, beli božično drevo, kot da je prekrito s snegom.

Indeks

  • 1 Kaj je zmanjšanje?
    • 1.1 Kisikovo število
    • 1.2 Elektronegativni atom
  • 2 Primeri
    • 2.1 Zmanjšanje organske kemije
    • 2.2 Pridobivanje kovin
  • 3 Reference

Kaj je zmanjšanje?

V redukciji je že bilo rečeno, da vrsta pridobi elektrone. Kako se to lahko preveri v kemijski enačbi? Na primer, v enačbi reakcije med Cu in AgNO3, Kako vedeti, kdaj pride do zmanjšanja? Da bi to preverili, je treba določiti oksidacijsko število ali stanje.

Elementi v naravnem stanju imajo po definiciji enako ničelno stanje oksidacije, saj se predpostavlja, da niso izgubili ali pridobili elektronov. Tako imajo trdne kovine ničelno oksidacijsko stanje. Srebro gre torej od +1 (Ag+) do 0 (Ag). Naboj kovinskega iona je enak njegovemu oksidacijskemu stanju.

Po drugi strani so elektroni prihajali iz bakra: od 0 (Cu) do +2 (Cu2+). Nitratni anion, NO3- ostane nespremenjena, medtem ko obe kovini izmenjujeta elektrone; zato lahko enačbo zapišemo kot:

2Ag+ + Cu => 2Ag + Cu2+

Upoštevajte, da sta oba naboja in atomi uravnoteženi.

To je kemična redukcija: v dobičku elektronov, ki naredijo manj pozitivna oksidacijska stanja atomov, ki pridobijo elektrone.

Število kisika

Oxygeni so zelo elektronegativni in oksidirajoči atomi, zato, ko atom oblikuje z njimi spojine (kot so oksidi), imajo pozitivna oksidacijska stanja. Večje je število kisikovih snovi, ki sodelujejo z atomom, bolj pozitivno bo njegovo oksidacijsko stanje; ali kaj je isto, je bolj zarjavel.

Torej, kadar ima spojina manj kisikovih atomov, je rečeno, da je manj oksidirana; to pomeni, da atom izgubi manj elektronov.

Klasičen primer so ogljikov monoksid in dioksid. Za CO ogljik ima oksidacijsko stanje +2; za CO2, njegovo oksidacijsko stanje je +4.

Torej, če je v reakciji CO2 je preoblikovan v CO, se pravi, da se pojavlja zmanjšanje; ker ogljik zdaj komunicira s kisikom in ne z dvema. Za nasprotno reakcijo CO postane CO2, govorimo o oksidaciji ogljika.

To velja za vse atome, zlasti kovine v njihovih kovinskih oksidih; na primer CrO2 (Cr4+) in CrO3 (Cr6+).

V kemijskih enačbah, kjer ena vrsta izgubi kisik, medtem ko jo druga vrsta pridobi, naj bi prišlo do prenosa kisika.

Elektronegativni atom

Vedno lahko ugotovite, ali je prišlo do zmanjšanja s spremembo oksidacijskega stanja na manj pozitivno vrednost. Kot je bilo pravkar pojasnjeno, je hiter način, da ga opazimo, ne da bi pri tem opravili izračune, da vidimo, če je prišlo do zmanjšanja atomov kisika v spojini..

Enako se lahko zgodi s katerim koli drugim atomom, ki je bolj elektronegativen od atoma, ki dobi ali izgubi elektrone.

Na primer, če je CF4 reagira tako, da postane CH4, zatem je navedeno, da je prišlo do zmanjšanja; ker je fluor veliko bolj elektronegativen kot atom vodika. Posledično se ogljik v CH manj oksidira4 kot v CF4, kar je enako, da je bilo zmanjšano.

Primeri

Zmanjšanje organske kemije

Primer CF.4 in CH4 odraža, kaj se dogaja v organskih reakcijah, kjer se zmanjšanje delne naboja atoma šteje za elektronski dobiček. To se zelo nanaša na zmanjšanje oksigeniranih funkcionalnih skupin.

Na primer, upoštevajte skupine ROH, RCHO in COOH. Prvi ustreza alkoholom, kjer je ogljik vezan na kisik (C-OH); druga je aldehidna skupina, kjer ogljik tvori dvojno vez s kisikom in je tudi vezan na vodik (C = O-H); in tretji je karboksilna skupina.

V karboksilni skupini ogljik tvori dvojno vez z O in preprosto vez z drugo O (HO-C = O).

Zato se zmanjšanje pojavi, če se karboksilna kislina pretvori v alkohol: \ t

RCOOH => ROH

Pridobivanje kovin

Kemična redukcija je izjemno pomembna pri procesih pridobivanja kovin iz njihovih mineralov. Nekateri odzivi so:

HgS + O2 => Hg + SO2

Živosrebrov sulfid se reducira na kovinsko živo srebro.

Cu2S + O2 => 2Cu + SO2

Bakrov sulfid se reducira na kovinski baker.

2ZnS + 3O2 => 2ZnO + 2SO2

ZnO + C => Zn + CO (upoštevajte prenos O)

Cinkov sulfid se najprej reducira v monoksid in nato v kovinsko obliko.

Vera2O3 + 3CO => 2Fe + 3CO2

Železov oksid se reducira na kovinsko železo.

WO3 + 3H2 => W + 3H2O

In volframov trioksid je reduciran na kovinsko volfram.

Kot vajo lahko določimo oksidacijsko število kovine, preden jo zmanjšamo.

Reference

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
  2. Kemija LibreTexts. (9. december 2018). Oksidacijsko-redukcijske reakcije. Vzpostavljeno iz: chem.libretexts.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4. julij 2018). Opredelitev zmanjšanja v kemiji. Vzpostavljeno iz: thoughtco.com
  4. Hultzman R. (2019). Zmanjšanje v kemiji: Definicija in pregled. Študija. Vzpostavljeno iz: study.com
  5. Clark J. (2013). Opredelitve oksidacije in redukcije (redox). Vzpostavljeno iz: chemguide.co.uk
  6. Tutor Vista. (s.f.). Redukcijska reakcija. Vzpostavljeno iz: chemistry.tutorvista.com