Oxidationsreaktion vs Reduktionsreaktion
Oxidations- och reduktionsreaktioner är relaterade till varandra. Där ett ämne oxideras minskar ett annat ämne. Därför kallas dessa reaktioner gemensamt för redoxreaktioner.
Oxidationsreaktion
Ursprungligen identifierades oxidationsreaktioner som reaktionerna där syrgas deltar. Här kombineras syre med en annan molekyl för att producera en oxid. I denna reaktion genomgår syre reduktion och det andra ämnet genomgår oxidation. Därför är i grunden oxidationsreaktion att lägga till syre till ett annat ämne. Till exempel, i följande reaktion, genomgår väte oxidation och därför tillsätts en syreatom till vätebildande vatten.
2H2 + O2 -> 2H2O
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 till både kol och väte men endast kol har genomgått oxidation. I det här fallet kan oxidation beskrivas genom att säga att det är förlusten av väte. Eftersom väte har avlägsnats från metan vid produktion av koldioxid, har kol där oxiderats.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
En annan alternativ metod för att beskriva oxidation är att förlora elektroner. Detta tillvägagångssätt kan användas för att förklara kemiska reaktioner, där vi inte kan se en oxidbildning eller förlust av väte. Så även när det inte finns något syre kan vi förklara oxidation med detta tillvägagångssätt. Till exempel i följande reaktion har magnesium omvandlats till magnesiumjoner. Sedan magnesium har förlorat två elektroner har det genomgått oxidation och klorgas är oxidationsmedlet.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 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 en atom kan tänkas ha." Oxidationstillstånd är ett heltalsvärde och det kan vara antingen positivt, negativt eller noll. En atoms oxidationstillstånd utsätts för förändring vid kemisk reaktion. Om oxidationstillståndet ökar, sägs atomen vara oxiderad. Som i ovanstående reaktion har magnesium noll oxidationstillstånd och magnesiumjon har +2 oxidationstillstånd. Sedan oxidationstalet har ökat har magnesium oxiderat.
Reduktionsreaktion
Reduktion är motsatsen till att oxidera. När det gäller syreöverföring, i reduktionsreaktionerna, förloras syre. När det gäller väteöverföring sker reduktionsreaktioner när väte erhålls. Till exempel, i exemplet ovan mellan metan och syre, har syre minskat eftersom det har fått väte. När det gäller elektronöverföring får reduktion elektroner. Så enligt exemplet ovan reduceras klor.
Vad är skillnaden mellan oxidationsreaktion och reduktionsreaktion?
• I oxidationsreaktioner erhålls syre och i reduktionsreaktionerna förloras syre.
• Vid oxidation förloras väte men i reduktion erhålls väte.
• I oxidationsreaktioner går elektroner förlorade, men i reduktionsreaktioner vinner man elektroner.
• I oxidationsreaktioner ökas oxidationstillståndet. Arten som genomgår reduktion minskar deras oxidationstillstånd.
