Vähendamine (keemia) selles, mida see koosneb ja näited



The vähendamine on kõik see keemiline reaktsioon, kus ühe reagendi aatomid jõuavad elektronide saamiseni; seda võib näha ka sel viisil: teie elektrooniline vabanemine või ebamugavustunne on vähenenud. Aatom saab elektronid, kui liik neid annetab; see tähendab, et see rooste.

Seda tüüpi reaktsioon ei saa toimuda iseenesest: kui üks liik aktsepteerib elektronid, peab teine ​​neist kohustuslikult üle andma. Vastasel juhul tekitaks ainest mitte midagi, vähendades aatomit pärast vaakumist elektronide saamist. Seetõttu on see redoks semireaktsioon (redutseerimine / oksüdatsioon).

Illustreeriv näide vähenemisest, mida võib näidata klassiruumides, on vaskmetalli ja hõbenitraadi vesilahuse vaheline reaktsioon, AgNO3.

Lahuses leidub hõbedat kui Ag katioone+, positiivselt laetud Need, mis reageerivad vaskpinnaga kujundatud vaskpinnaga, haaravad vask-aatomite elektronid. Sellisel juhul asendab vask nitraadisoolas hõbedat; ja selle tulemusena moodustub vasknitraat, Cu (NO)3)2.

Teave2+ NO kõrval3- keerake lahus siniseks; ja hõbe, valgendab jõulupuu justkui oleks lumega kaetud.

Indeks

  • 1 Mis on vähendamine?
    • 1.1 Hapniku arv
    • 1.2 Elektronegatiivne aatom
  • 2 Näited
    • 2.1 Orgaanilise keemia vähendamine
    • 2.2 Metallide ekstraheerimine
  • 3 Viited

Mis on vähendamine?

Vähendamisel on juba öeldud, et liik kasvab elektronid. Kuidas saab seda keemilises võrrandis kontrollida? Näiteks Cu ja AgNO vahelise reaktsiooni võrrandis3, Kuidas teada saada, millal vähenemine toimub? Selle kontrollimiseks on vaja määrata oksüdatsiooni number või seisund.

Nende loomulikus olekus on elementidel nulliga võrdne olek, kuna eeldatakse, et nad ei ole kaotanud ega saanud elektrone. Seega on tahketel metallidel null-oksüdatsioon. Seega, hõbe läheb +1-st (Ag+) kuni 0 (Ag). Metalliooni laeng on võrdne selle oksüdatsiooniastmega.

Teisest küljest tulid elektronid vasest: 0 (Cu) +2 (Cu)2+). Nitraadi anioon, NO3- see jääb samaks, kui mõlemad metallid vahetavad elektrone; seetõttu saab võrrandi kirjutada järgmiselt:

2Ag+ + Cu => 2Ag + Cu2+

Pange tähele, et nii laengud kui aatomid on tasakaalus.

See on keemiline redutseerimine: elektronide võimendamisel, mis muudavad vähem positiivseteks aatomite oksüdatsiooniaste, mis saavad elektronid.

Hapniku arv

Oksügeenid on väga elektronegatiivsed ja oksüdeerivad aatomid, nii et kui aatomid moodustavad nendega ühendeid (nagu oksiidid), on neil positiivsed oksüdatsioonitingimused. Mida suurem on aatomiga interakteeruvate oksiidide arv, seda positiivsem on selle oksüdatsiooniaeg; või mis on sama, on roostes.

Seega, kui ühendil on vähem hapniku aatomeid, siis öeldakse, et see on vähem oksüdeeritud; see tähendab, et aatom kaotab vähem elektrone.

Klassikaline näide on süsinikmonooksiidi ja dioksiidi puhul. CO puhul on süsiniku oksüdatsiooniaeg +2; samal ajal CO2, selle oksüdatsiooniaste on +4.

Niisiis, kui reaktsioonis CO2 muundatakse CO-ks, öeldakse, et toimub vähenemine; kuna süsinik seob nüüd hapnikku ja mitte kahte. Vastupidise reaktsiooni korral muutub CO CO2, räägitakse süsinikdioksiidi oksüdatsioonist.

See kehtib kõikide aatomite, eriti nende metallioksiidide metallide kohta; näiteks CrO2 (Kr4+) ja CrO3 (Kr6+).

Keemilistes võrrandites, kus üks liik kaotab hapniku, samal ajal kui teised liigid saavad seda, öeldakse, et tekib hapniku ülekanne.

Elektronegatiivne aatom

Saate alati kindlaks teha, kas oksüdatsiooni olek on muutunud vähem positiivseks. Nagu juba selgitatud, on kiire viis selle märkamiseks ilma arvutuste tegemata, et näha, kas ühendi hapniku aatomid vähenevad..

Sama võib juhtuda mis tahes teise aatomi suhtes, mis on rohkem elektronegatiivne kui aatom, mis saab või kaotab elektronid.

Näiteks kui CF4 reageerib viisil, mis muutub CH-ks4, seejärel öeldakse, et toimus vähenemine; kuna fluor on palju elektronegatiivsem kui vesinikuaatom. Selle tulemusena süsinikdioksiid oksüdeeritakse vähem CH-s4 kui CF-is4, mis on võrdne öelda, et seda on vähendatud.

Näited

Orgaanilise keemia vähendamine

CF näide4 ja CH4 see peegeldab seda, mis toimub orgaanilistes reaktsioonides, kus aatomi osalise laengu vähendamist peetakse elektrooniliseks võimenduseks. See kehtib palju hapnikku sisaldavate funktsionaalrühmade vähendamise kaalumisel.

Näiteks vaadake rühmi ROH, RCHO ja COOH. Esimene vastab alkoholidele, kus süsinik on seotud hapnikuga (C-OH); teine ​​on aldehüüdi rühm, kus süsinik moodustab kaksiksideme hapnikuga ja on samuti seotud vesinikuga (C = O-H); ja kolmas on karboksüülrühm.

Karboksüülrühmas moodustab süsinik O-ga kaksiksideme ja lihtsa sideme teise O-ga (HO-C = O)..

Seetõttu väheneb karboksüülhappe alkoholiks muutumine:

RCOOH => ROH

Metallide ekstraheerimine

Keemiline redutseerimine on metallide ekstraheerimisel nende mineraalidest äärmiselt oluline. Mõned reaktsioonid on järgmised:

HgS + O2 => Hg + SO2

Elavhõbeda sulfiid redutseeritakse metalliliseks elavhõbedaks.

Cu2S + O2 => 2Cu + SO2

Vasksulfiid redutseeritakse metallvaskiks.

2ZnS + 3O2 => 2ZnO + 2SO2

ZnO + C => Zn + CO (märkige O ülekanne)

Tsinksulfiid redutseeritakse kõigepealt monoksiidiks ja seejärel metalliliseks vormiks.

Usk2O3 + 3CO => 2Fe + 3CO2

Raudoksiid redutseeritakse metalliks.

WO3 + 3H2 => W + 3H2O

Ja volframtrioksiid redutseeritakse metallilise volframiks.

Harjutusena saate määrata metalli oksüdatsiooni numbri enne selle vähendamist.

Viited

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Keemia (8. väljaanne). KESKMINE Õppimine.
  2. Keemia LibreTexts. (9. detsember 2018). Oksüdeerimise vähendamise reaktsioonid. Välja otsitud andmebaasist: chem.libretexts.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4. juuli 2018). Keemias vähendamise määratlus. Välja otsitud andmebaasist: thinkco.com
  4. Hultzman R. (2019). Keemia vähendamine: määratlus ja ülevaade. Uuring. Välja otsitud: study.com
  5. Clark J. (2013). Oksüdatsiooni ja redutseerimise määratlused (redoks). Välja otsitud andmebaasist: chemguide.co.uk
  6. Tutor Vista. (s.f.). Redutseerimisreaktsioon. Välja otsitud andmebaasist: chemistry.tutorvista.com