Oksüdatsioon vs põlemine
Oksüdatsiooni redutseerimise reaktsioonid on keemiliste reaktsioonide põhitüüp, millega me tavaliselt elus kokku puutume.
Oksüdeerimine
Algselt määratleti oksüdatsioonireaktsioonid reaktsioonidena, milles hapnik gaas osaleb. Seal ühendab hapnik teise molekuliga oksiidi. Selles reaktsioonis redutseeritakse hapnik ja teine aine oksüdeeritakse. Seetõttu on oksüdatsioonireaktsioon hapniku lisamine teisele ainele. Näiteks järgmises reaktsioonis oksüdeeritakse vesinikku ja seetõttu on vesinikku moodustanud hapnikuaatom.
2H2 + O2 -> 2H2O
Teine viis oksüdatsiooni kirjeldamiseks on vesiniku kadu. Mõnel juhul on raske kirjeldada oksüdeerumist hapniku lisamisega. Näiteks järgmises reaktsioonis on hapnik lisatud nii süsinikku kui ka vesinikku, kuid ainult süsinik on oksüdeerunud. Sel juhul saab oksüdeerumist kirjeldada, öeldes, et see on vesiniku kaotus. Kuna süsinikdioksiidi tootmisel on metaanist eemaldatud vesinikud, on seal süsinik oksüdeerunud.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Teine alternatiivne lähenemisviis oksüdatsiooni kirjeldamiseks on elektronide kaotamine. Seda lähenemisviisi saab kasutada keemiliste reaktsioonide selgitamiseks, kus me ei näe oksiidi moodustumist ega vesiniku kaotust. Niisiis, isegi kui hapnikku pole, saame selle lähenemisviisi abil oksüdeerumist selgitada. Näiteks järgmises reaktsioonis on magneesium muutunud magneesiumiioonideks. Pärast seda on magneesium kaotanud kaks elektroni, mis on oksüdeerunud ja oksüdeerijaks on gaasiline kloor.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl-
Oksüdeerumisseisund aitab tuvastada oksüdeerunud aatomeid. IUPACi määratluse kohaselt on oksüdatsiooni olek „aine aatomi oksüdatsiooni astme mõõt. See on määratletud kui laeng, mida aatomil võidakse ette kujutada. ” Oksüdatsiooni olek on täisarv ja see võib olla kas positiivne, negatiivne või null. Aatomi oksüdatsiooni olek muutub keemilisel reaktsioonil. Kui oksüdatsiooni seisund suureneb, siis öeldakse, et aatom on oksüdeerunud. Nagu ülaltoodud reaktsiooni korral, on magneesiumil oksüdeerimise olek null ja magneesiumioonil +2 oksüdatsiooni. Kuna oksüdatsiooniarv on suurenenud, on magneesium oksüdeerunud.
Põlemine
Põlemine või kuumutamine on reaktsioon, kus soojust toodetakse eksotermilise reaktsiooni teel. Reaktsiooni toimumiseks peaksid seal olema kütus ja oksüdeerija. Põlevaid aineid nimetatakse kütusteks. Need võivad olla süsivesinikud nagu bensiin, diislikütus, metaan või vesinikgaas jne. Tavaliselt on oksüdeerijaks hapnik, kuid võib olla ka teisi oksüdeerijaid, näiteks fluor. Reaktsiooni käigus oksüdeerub kütus oksüdeerija poolt. Seetõttu on see oksüdatsioonireaktsioon. Süsivesinikkütuste kasutamisel on pärast täielikku põlemist tavaliselt süsihappegaas ja vesi. Kui aga põletamine ei toimunud täielikult, võib vingugaasi ja muid osakesi atmosfääri eralduda ning see võib põhjustada palju reostust.
Mis on vahet Oksüdeerimine ja põletamine? • Põlemine on oksüdatsioonireaktsioon. • Põlemisel on tavaliseks oksüdeerijaks hapnik, kuid oksüdatsioonireaktsiooni toimumiseks pole hapnik hädavajalik. • Põlemisel on produktideks peamiselt vesi ja süsinikdioksiid, kuid oksüdeerumisel võib toode varieeruda sõltuvalt lähtematerjalist. Kuid alati on neil kõrgem oksüdeerumisseisund kui reagentidel. • Põlemisreaktsioonides toodetakse soojust ja valgust ning tööd saab teha energiast. Kuid oksüdatsioonireaktsioonide puhul pole see alati tõsi. |