Redoks reakcije

Definicija

Redoks reakcija (reakcija redukcije-oksidacije) je kemijska reakcija u kojoj se prenose elektroni i mijenja se stanje oksidacije. Primjer je oksidacija elementarnog magnezija kisikom:

2 mg (elementarno magnezij) + O₂ (kisik) 2 MgO (magnezijev oksid).

U ovom procesu, magnezij naziva se redukcijskim sredstvom. Odaje dva elektrona.

Mg (magnezijev elementarni) Mg²⁺ (magnezij, kation) + 2 e^- (elektron)

Kisik je oksidacijsko sredstvo koje prihvaća dva elektrona.

O (kisik) + 2 e^- (elektron) O^2- (oksid)

Magnezij, redukcijsko sredstvo, postaje i kisik, oksidirajuće sredstvo, postaje.

Mnemonički

Na engleskom jeziku postoji sljedeća mnemotehnika: OIL RIG.

ULJE: Oksidacija je gubitak eletrona.
RIG: Redukcija je dobitak elektrona

Također se možete sjetiti da je kisik glavni oksidans, a metali se vole odricati elektrona. Iz toga se mogu izvesti mnoge reakcije.

Ostali primjeri

Redoks reakcija se također odvija kada željezo zahrđa:

4 Fe (željezni element) + 3 O₂ (kisik) 2 Fe₂O₃ (željezni oksid)

Tako redoks reakcije često dovode do stvaranja soli (ionski spojevi) s metalima. Izgaranje je oksidacija, na primjer izgaranje metana (prirodnog plina):

CH₄ (metan) + 2 O₂ (kisik) CO₂ (ugljični dioksid) + 2 H₂O (voda)

Stvaranje cinkovog oksida:

2 Zn (cink) + O₂ (kisik) 2 ZnO (cink oksid)

Sudjelovanje kisika nije a stanje za redoks reakciju. Ovdje se bakar reducira, a željezo oksidira:

CuSO₄ (bakar sulfat) + Fe (elementarno željezo) FeSO₄ (željezni sulfat) + Cu (bakreni element)

Reakcija kalcija s plinovitim klorom:

Ca (elementarni kalcij) + Cl₂ (plinoviti klor) CaCl₂ (kalcijev klorid)

Oksidacijski broj

Svakom atomu ili ionu može se dodijeliti oksidacijski broj (= oksidacijsko stanje). Odgovarajuća vrijednost može biti 0, negativna ili pozitivna.

Tijekom oksidacije povećava se broj oksidacije.
U redukciji se smanjuje oksidacijski broj.

Kada se magnezij (Mg) oksidira u magnezijev ion, oksidacijski broj se povećava od 0 do +2. To odgovara naboju iona (Mg²⁺). Oksidacijski broj kisika u ovoj se reakciji smanjuje s 0 na -2 (Oksid: O^-2). Detaljna pravila za dodjeljivanje oksidacijskog broja potražite u tehničkoj literaturi.

Elektroliza

Redoks reakcije se također javljaju na obje elektrode u elektrolizi (vidi tamo).