Hapetus-pelkistysreaktiot

Sana "hapettuminen" tarkoitti alun perintietyn aineen vuorovaikutus hapen kanssa oksidin muodostamisen kanssa, koska happea tunnettiin historiallisesti ensimmäisenä hapettimena. Hapetus ymmärrettiin hapen lisäämiseksi ja palauttamisen aikana se oli hapen palautus. Niinpä termi "hapetus-pelkistys" on pitkään toiminut kemian suhteen. Hapetus-pelkistysreaktioita pidettiin myöhemmin tällaisina prosesseina, minkä seurauksena elektronien siirtyminen yhdestä toisesta atomista tapahtuu, joten tämä termi on saanut laajemman merkityksen. Esimerkiksi, kun magnesium polttaa happea: 2Mg + O2 → 2MgO, elektronit siirtyvät magnesiumista happeen.

Hapetus-pelkistysreaktiottunnettu siitä, että ne reagoivat reagensseihin, joita kutsutaan hapettimiksi ja pelkistäviksi aineiksi. Aineet, joiden atomit luovuttavat elektroneja, pidetään pelkistävinä aineina. Kemialliset yhdisteet, joiden atomit ottavat elektroneja, kutsutaan hapettimiksi. Edellä mainitussa reaktiossa magnesium on pelkistin, kun taas itsensä hapetetaan, eli antaa elektronia. Happi palautetaan - ottaa elektronin ja on hapettava aine. Toinen esimerkki: CuO + H2 → Cu + H2O. Kun kuparioksidia kuumennetaan vetyvirrassa, kupari-ionit vastaanottavat vetyä vedystä. Hapettimena ne vähenevät elementaariseen kupariin. Vetyatomit antavat elektronit, jotka ovat pelkistysaine ja vety itse hapetetaan.

Näin ollen hapettumisprosessit jaTalteenotto tapahtuu samanaikaisesti: pelkistävät aineet hapettuvat ja hapettimet vähenevät. Hapetus-pelkistysreaktiot ovat saaneet tällaisen nimen, koska näiden vastavuoroisten prosessien välillä on erottamaton yhteys. Eli jos on olemassa atomien, jotka luovuttavat elektroneja, on varmasti olemassa niitä, joita nämä elektronit käyttävät. Tällöin sekä hapetin että pelkistin muuttavat hapettumisen astetta. Tämän seurauksena kemiallisia yhdisteitä voidaan muodostaa minkä tyyppisellä atomien sitoutumisella molekyyleissä.

Tärkeimmät hapetus-pelkistysreaktiot ovat:

1. Intermolekulaariset hapettavia ja pelkistäviä atomit sisältyvät eri kemiallisten aineiden molekyylien koostumukseen, esimerkiksi: 2HCI + Zn → ZnCl2 + H2 ↑ (sinkkiä alentava aine, vetykationin hapetus).
2. Intramolekulaarinen - hapettava japelkistävät atomit ovat osa saman kemiallisen aineen molekyyliä, esimerkiksi: KClO3 → 2KCl + 3O2 ↑ (bertholetsisuolan, hapen vähennysventtiilillä, kloori-hapettimessa).
3. Itsepoltto-itse-korjaus taidispropor- - sama kemiallinen elementti reaktio on pelkistin ja hapettavan aineen, esimerkiksi: 3HNO2 → HNO3 + 2NO ↑ + H2O (typpiatomi typpihapokkeen on sekä pelkistin ja hapettavan aineen, hapetus tuote - on typpihappo, pelkistystuotteen - typpimonoksidi).
4. Yhdenmukaisuus tai uudelleenprosessointi -sama kemiallinen elementti, jolla on eriasteisia hapettumisasteita molekyylissä, johtaa yksittäiseen hapetusasteeseen, esimerkiksi: NH4NO3 → N2O + 2H20.

Hapetus-pelkistysreaktioita ilmeneeesitetään yleisesti tai sähköisesti. Voimme tarkastella esimerkkiä kemiallisesta vuorovaikutuksesta: 2FeCl3 + H2S → FeCl2 + S + 2HCI. Tässä rauta-atomi on hapetinta, koska se vie yhden elektronin ja muuttaa hapettumistilasta +3 - +2: Fe + ³ + e → Fe + ². Rikki-ioni on pelkistysaine, joka hapettuu, se antaa elektronin ja muuttaa hapettumistilan -2: stä 0: S2-e → S °: een. Elektronisen tai ioni-elektronisen tasapainomenetelmän avulla saadaan stökiometriset kertoimet yhtälössä.

Hapetus-pelkistysreaktiot ovat laajaltiovat laajalle levinneitä ja ovat erittäin tärkeitä, koska ne perustuvat polttamisen, hajoamisen, hajoamisen, hengityksen, aineenvaihdunnan, hiilidioksidisimulaation kasvien ja muiden biologisten prosessien perusteella. Niitä käytetään myös eri teollisuudenaloilla metallien ja ei-metallien tuottamiseksi yhdisteistä. Esimerkiksi ne perustuvat ammoniakin, rikki- ja typpihappojen, joidenkin rakennusmateriaalien, lääkkeiden ja monien muiden tärkeiden tuotteiden tuotantoon. Niitä käytetään myös analyyttisessä kemiassa erilaisten kemiallisten yhdisteiden määrittämiseksi.