Oxidation vs Combustion
Oxidationsreduktionsreaktioner är en grundläggande typ av kemiska reaktioner som vi ofta stöter på i livet.
Oxidation
Ursprungligen identifierades oxidationsreaktioner som de reaktioner i vilka syrgas deltar. Där kombineras syre med en annan molekyl för att producera en oxid. I denna reaktion genomgår syre reduktion och det andra ämnet genomgår oxidation. Därför, i grund och botten, är oxidationsreaktion att lägga till syre till ett annat ämne. Till exempel, i följande reaktion, genomgår väte oxidation och därför har en syreatom tillsatts 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 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.
Förbränning
Förbränning eller uppvärmning är en reaktion där värme alstras av en exoterm reaktion. För att reaktionen ska kunna äga rum bör ett bränsle och ett oxidationsmedel finnas där. Ämnen som genomgår förbränningen kallas bränslen. Dessa kan vara kolväten som bensin, diesel, metan eller vätgas, etc. Vanligtvis är oxidationsmedlet syre, men det kan också finnas andra oxidanter som fluor. I reaktionen oxideras bränslet av oxidationsmedlet. Därför är detta en oxidationsreaktion. När kolvätebränslen används är produkterna efter en fullständig förbränning vanligtvis koldioxid och vatten. Men om förbränningen inte skedde helt, kan kolmonoxid och andra partiklar släppas ut i atmosfären, och det kan orsaka mycket föroreningar.
Vad är skillnaden mellan oxidation och förbränning?
• Förbränning är en oxidationsreaktion.
• För förbränning är det vanliga oxidationsmedlet syre, men för att en oxidationsreaktion ska äga rum är syre inte nödvändigt.
• Vid förbränning är produkterna främst vatten och koldioxid, men vid oxidation kan produkten variera beroende på utgångsmaterial. Men de kommer alltid att ha ett högre oxidationstillstånd än reaktanterna.
• Vid förbränningsreaktioner produceras värme och ljus och man kan arbeta från energin. Men för oxidationsreaktioner är detta inte alltid sant.
