Oxidácia vs spaľovanie
Reakcie redukcie oxidácie sú základným typom chemických reakcií, s ktorými sa v živote bežne stretávame.
Oxidácia
Oxidačné reakcie boli pôvodne identifikované ako reakcie, na ktorých sa zúčastňuje plynný kyslík. Tam sa kyslík spája s inou molekulou a vytvára oxid. Pri tejto reakcii sa kyslík redukuje a druhá látka oxiduje. Preto v podstate oxidačná reakcia je pridávanie kyslíka do inej látky. Napríklad v nasledujúcej reakcii vodík podlieha oxidácii, a preto sa atóm kyslíka pridal k vode tvoriacej vodík.
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 kyslík pridal k uhlíku aj vodíku, ale oxidáciou prešiel 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.
Spaľovanie
Spaľovanie alebo zahrievanie je reakcia, pri ktorej sa teplo vytvára exotermickou reakciou. Aby reakcia prebehla, musí tam byť palivo a okysličovadlo. Látky prechádzajúce spaľovaním sú známe ako palivá. Môžu to byť uhľovodíky ako benzín, nafta, metán alebo plynný vodík atď. Oxidačným činidlom je zvyčajne kyslík, ale môžu existovať aj iné oxidanty ako fluór. Pri reakcii sa palivo oxiduje oxidačným činidlom. Ide teda o oxidačnú reakciu. Pri použití uhľovodíkových palív sú produktmi po úplnom spálení zvyčajne oxid uhličitý a voda. Ak však horenie neprebehlo úplne, oxid uhoľnatý a iné častice sa môžu uvoľniť do atmosféry, čo môže spôsobiť veľké znečistenie.
Aký je rozdiel medzi oxidáciou a spaľovaním?
• Spaľovanie je oxidačná reakcia.
• Na spaľovanie je obvyklým oxidačným činidlom kyslík, ale na to, aby mohla prebiehať oxidačná reakcia, kyslík nie je nevyhnutný.
• Pri spaľovaní sú produktmi predovšetkým voda a oxid uhličitý, ale pri oxidácii sa produkt môže meniť v závislosti od východiskového materiálu. Vždy však budú mať vyšší oxidačný stav ako reaktanty.
• Pri spaľovacích reakciách vzniká teplo a svetlo a s energiou sa dá pracovať. Ale pre oxidačné reakcie to nie je vždy pravda.
