Redoks reakcije

Definicija

Redoks reakcija (reakcija redukcije-oksidacije) je kemijska reakcija, pri kateri se elektroni prenesejo in stanje oksidacije se spremeni. Primer je oksidacija elementarnega magnezija s kisikom:

2 mg (osnovno magnezijev) + O₂ (kisik) 2 MgO (magnezijev oksid).

V tem postopku magnezijev se imenuje reducent. Odda dva elektrona.

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

Kisik je oksidacijsko sredstvo, ki sprejme dva elektrona.

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

Magnezij, reducent, postane in kisik, oksidant postane.

Mnemonična

V angleščini obstaja naslednja mnemonika: OIL RIG.

OLJE: Oksidacija je izguba eletronov.
RIG: Redukcija je dobiček elektronov

Prav tako se lahko spomnite, da je kisik glavni oksidant in da se kovine rade odpovedujejo elektronom. Iz tega je mogoče izpeljati veliko reakcij.

Drugi primeri

Redoks reakcija poteka tudi, ko železo rja:

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

Tako redoks reakcije pogosto vodijo v nastanek soli (ionske spojine) s kovinami. Izgorevanje je oksidacija, na primer izgorevanje metana (zemeljskega plina):

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

Tvorba cinkovega oksida:

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

Sodelovanje kisika ni a stanje za redoks reakcijo. Tu se baker reducira in železo oksidira:

CuSO₄ (bakrov sulfat) + Fe (elementarno železo) FeSO₄ (železov sulfat) + Cu (bakreni element)

Reakcija kalcija s klorovim plinom:

Ca (kalcijev element) + Cl₂ (klorov plin) CaCl₂ (kalcijev klorid)

Oksidacijsko število

Vsakemu atomu ali ionu lahko dodelimo oksidacijsko število (= oksidacijsko stanje). Ustrezna vrednost je lahko 0, negativna ali pozitivna.

Med oksidacijo se oksidacijsko število poveča.
Pri redukciji se oksidacijsko število zmanjša.

Ko se magnezij (Mg) oksidira v magnezijev ion, se oksidacijsko število poveča od 0 do +2. To ustreza naboju iona (Mg²⁺). Število oksidacije kisika se v tej reakciji zmanjša od 0 do -2 (Oksid: O^-2). Za podrobna pravila za določanje oksidacijskega števila glejte tehnično literaturo.

Elektroliza

Redoks reakcije se pojavijo tudi pri obeh elektrodah pri elektrolizi (glej tam).