Oxidačná reakcia verzus redukčná reakcia
Oxidačné a redukčné reakcie sú vzájomne prepojené. Keď sa jedna látka oxiduje, druhá látka sa redukuje. Preto sú tieto reakcie spoločne známe ako redoxné reakcie.
Oxidačná reakcia
Oxidačné reakcie boli pôvodne identifikované ako reakcie, na ktorých sa zúčastňuje plynný kyslík. Tu sa kyslík spája s inou molekulou a vytvára oxid. Pri tejto reakcii sa kyslík redukuje a druhá látka oxiduje. Preto je v podstate oxidačná reakcia pridávanie kyslíka do inej látky. Napríklad v nasledujúcej reakcii vodík podlieha oxidácii, a preto sa atóm kyslíka pridáva do vodíka za vzniku vody.
2H2 + O2 -> 2H2O
Ďalším spôsobom, ako opísať oxidáciu, je strata vodíka. Existujú prípady, kedy je ťažké opísať oxidáciu ako pridávanie kyslíka. Napríklad v nasledujúcej reakcii sa k uhlíku aj vodíku pridal kyslík, ale oxidoval sa iba uhlík. V tomto prípade možno oxidáciu opísať tak, že ide o stratu vodíka. Keď sa pri výrobe oxidu uhličitého z metánu odstránili vodíky, uhlík sa zoxidoval.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Ďalším alternatívnym prístupom k popisu oxidácie je strata elektrónov. Tento prístup možno použiť na vysvetlenie chemických reakcií, pri ktorých nevidíme tvorbu oxidu alebo stratu vodíka. Takže aj keď nie je kyslík, môžeme oxidáciu vysvetliť pomocou tohto prístupu. Napríklad v nasledujúcej reakcii sa horčík premenil na ióny horčíka. Keďže horčík stratil dva elektróny, prešiel oxidáciou a oxidačným činidlom je plynný chlór.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Oxidačný stav pomáha identifikovať atómy, ktoré prešli oxidáciou. Podľa definície IUPAC je oxidačný stav „mierou stupňa oxidácie atómu v látke. Je definovaný ako náboj, ktorý si možno predstaviť, že má atóm. Oxidačný stav je celočíselná hodnota a môže byť kladná, záporná alebo nulová. Oxidačný stav atómu podlieha zmenám pri chemickej reakcii. Ak sa oxidačný stav zvyšuje, potom sa hovorí, že atóm je oxidovaný. Ako vo vyššie uvedenej reakcii, horčík má nulový oxidačný stav a horčíkový ión má oxidačný stav +2. Odkedy sa oxidačné číslo zvýšilo, horčík zoxidoval.
Redukčná reakcia
Redukcia je opakom oxidácie. Pokiaľ ide o prenos kyslíka, pri redukčných reakciách sa kyslíky strácajú. Pokiaľ ide o prenos vodíka, pri získavaní vodíka prebiehajú redukčné reakcie. Napríklad vo vyššie uvedenom príklade medzi metánom a kyslíkom sa kyslík znížil, pretože získal vodík. Z hľadiska prenosu elektrónov je redukcia získavanie elektrónov. Takže podľa vyššie uvedeného príkladu je chlór redukovaný.
Aký je rozdiel medzi oxidačnou reakciou a redukčnou reakciou?
• Pri oxidačných reakciách sa kyslíky získavajú a pri redukčných reakciách sa kyslíky strácajú.
• Pri oxidácii sa vodík stráca, ale pri redukcii sa vodík získava.
• Pri oxidačných reakciách sa elektróny strácajú, ale pri redukčných reakciách sa elektróny získavajú.
• Pri oxidačných reakciách sa oxidačný stav zvyšuje. Druhy podliehajúce redukcii znižujú svoj oxidačný stav.
