Oxidationsreaktion vs Reduktionsreaktion
Oxidations- og reduktionsreaktioner er indbyrdes forbundne. Hvor et stof oxideres, reduceres et andet stof. Derfor er disse reaktioner i fællesskab kendt som redoxreaktioner.
Oxidationsreaktion
Oprindeligt blev oxidationsreaktioner identificeret som de reaktioner, hvori oxygengas deltager. Her kombineres oxygen med et andet molekyle for at producere et oxid. I denne reaktion undergår oxygen reduktion, og det andet stof gennemgår oxidation. Derfor er oxidationsreaktion grundlæggende at tilføje ilt til et andet stof. For eksempel undergår hydrogen i den følgende reaktion en oxidation, og derfor tilsættes oxygenatomet til hydrogendannende vand.
2H2 + O2 -> 2H2O
En anden måde at beskrive oxidation på er som tab af brint. Der er nogle tilfælde, hvor det er svært at beskrive oxidation som tilsætning af ilt. For eksempel er der i den følgende reaktion tilsat oxygen til både kulstof og brint, men kun kulstof har undergået oxidation. I dette tilfælde kan oxidation beskrives ved at sige, at det er tabet af brint. Efterhånden som hydrogener er blevet fjernet fra metan, når de producerer kuldioxid, er kulstof der blevet oxideret.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
En anden alternativ tilgang til at beskrive oxidation er som tab af elektroner. Denne tilgang kan bruges til at forklare kemiske reaktioner, hvor vi ikke kan se en oxiddannelse eller tab af brint. Så selv når der ikke er ilt, kan vi forklare oxidation ved hjælp af denne tilgang. For eksempel i den følgende reaktion er magnesium omdannet til magnesiumioner. Siden magnesium har mistet to elektroner, har det undergået oxidation, og klorgas er oxidationsmidlet.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Oxidationstilstand hjælper med at identificere de atomer, der har gennemgået oxidation. Ifølge IUPAC-definitionen er oxidationstilstand "et mål for graden af oxidation af et atom i et stof. Det er defineret som den ladning, et atom kan forestille sig at have." Oxidationstilstand er en heltalværdi, og den kan enten være positiv, negativ eller nul. Et atoms oxidationstilstand udsættes for ændringer ved kemisk reaktion. Hvis oxidationstilstanden er stigende, så siges atomet at være oxideret. Som i ovenstående reaktion har magnesium nul oxidationstilstand og magnesiumion har +2 oxidationstilstand. Siden oxidationstallet er steget, er magnesium oxideret.
Reduktionsreaktion
Reduktion er det modsatte af oxidation. Med hensyn til iltoverførsel går ilten tabt i reduktionsreaktionerne. Med hensyn til hydrogenoverførsel finder reduktionsreaktioner sted, når der opnås brint. For eksempel, i ovenstående eksempel mellem metan og oxygen, er oxygen reduceret, fordi det har fået brint. Med hensyn til elektronoverførsel får reduktion elektroner. Så ifølge ovenstående eksempel reduceres klor.
Hvad er forskellen mellem oxidationsreaktion og reduktionsreaktion?
• I oxidationsreaktioner optages oxygen, og i reduktionsreaktionerne tabes oxygen.
• Ved oxidation går hydrogen tabt, men ved reduktion opnås hydrogen.
• I oxidationsreaktioner går elektroner tabt, men i reduktionsreaktioner vindes elektroner.
• I oxidationsreaktioner øges oxidationstilstanden. De arter, der gennemgår reduktion, reducerer deres oxidationstilstand.
