- Mikä on alennus?
- Happiluku
- Elektronegatiivinen atomi
- esimerkit
- Orgaanisen kemian vähentäminen
- Metallin uuttaminen
- Viitteet
Vähentäminen on kaikki, että kemiallinen reaktio, jossa atomit yksi reagensseista päiden ylös saada elektroneja; Mitä voidaan nähdä myös tällä tavalla: avoimesi työpaikka tai sähköinen epämukavuus vähenee. Atomi saa elektroneja, kun laji lahjoittaa ne; eli se ruostuu.
Tämän tyyppinen reaktio ei voi tapahtua itsessään: jos yksi laji hyväksyy elektronit, toisen on välttämättä luovuttava niistä. Muutoin ainetta luotaisiin tyhjästä, vähentäen atomeja elektronien saamisen jälkeen tyhjiöstä. Siksi se on redox (pelkistys / hapettuminen) puolireaktio.
Hopeapuun vähennys. Lähde: Gabriel Bolívar.
Havainnollistava esimerkki vähennys voidaan osoittaa luokissa on välisen reaktion metallipinta kuparia, ja vesipitoista hopeanitraattiliuosta, AgNO 3.
Liuoksessa hopeaa esiintyy positiivisesti varautuneina Ag + -kationeina. Nämä, vuorovaikutuksessa kuparipinnan kanssa, joka on muodoltaan joulukuusi, tarttuvat elektroneihin kupariatomeista. Kun tätä tapahtuu, kupari korvaa hopean nitraattisuolassa; ja seurauksena muodostuu kuparinitraatti, Cu (NO 3) 2.
Cu 2+ kationeja yhdessä NO: n kanssa 3 - käännä ratkaisu sinertävä; ja hopea, valkaisee joulukuusi ikään kuin lumen peittämä.
Mikä on alennus?
Pelkistyksenä on jo sanottu, että laji saa elektronia. Kuinka tämä voidaan varmistaa kemiallisessa yhtälössä? Esimerkiksi yhtälö välisen reaktion Cu ja AgNO 3, mistä tiedät, kun vähennys tapahtuu? Tämän todentamiseksi on tarpeen määrittää hapetusluku tai tila.
Alkuperäisissä olosuhteissa olevien elementtien hapetustila on nolla, koska oletetaan, etteivät ne ole menettäneet eivätkä saaneet elektronia. Täten kiinteillä metalleilla ei ole hapettumistilaa. Siten hopea siirtyy arvosta +1 (Ag +) arvoon 0 (Ag). Metalli-ionin varaus on yhtä suuri kuin sen hapetustila.
Toisaalta, elektronit tulivat kuparista: siirtyen nollasta (Cu) arvoon +2 (Cu 2+). Nitraatti-anioni, NO 3 - pysyy muuttumattomana, kun molemmat metallit vaihtavat elektroneja; siksi yhtälö voidaan kirjoittaa seuraavasti:
2Ag + + Cu => 2Ag + Cu2 +
Huomaa, että sekä lataukset että atomit ovat tasapainossa.
Tästä kemiallinen pelkistys koostuu: elektronien lisäyksessä, joka tekee atomien hapetustiloista vähemmän positiivisia kuin elektronien.
Happiluku
Happi on erittäin sähköä negatiivinen ja hapettava atomi, joten kun atomi muodostaa niiden kanssa yhdisteitä (kuten oksideja), niillä on positiiviset hapetustilat. Mitä suurempi määrä happeja vuorovaikutuksessa atomin kanssa on, sitä positiivisempi on sen hapetustila; tai mikä on sama, on ruosteisempi.
Siksi, kun yhdisteessä on vähemmän happiatomeja, sen sanotaan olevan hapettunut vähemmän; ts. atomi menettää vähemmän elektronia.
Klassinen esimerkki voidaan nähdä hiilimonoksidista ja hiilidioksidista. CO: lle hiilen hapetustila on +2; kun taas CO 2, sen hapetustila on +4.
Niin, jos reaktion CO 2 muunnetaan CO, vähennys sanotaan tapahtuvan; koska hiili on nyt vuorovaikutuksessa yhden hapen eikä kahden kanssa. Vastakkaiselle reaktiolle, jolloin CO muuttuu CO 2: ksi, puhumme hiilen hapettumisesta.
Tämä koskee kaikkia atomeja, erityisesti metalleja niiden metallioksideissa; esimerkiksi, CrO 2 (Kr 4+) ja CrO 3 (Cr 6+).
Kemiallisissa yhtälöissä, joissa yksi laji menettää happea, kun taas toinen laji saa sitä, sanotaan tapahtuvan hapensiirto.
Elektronegatiivinen atomi
Voit aina määrittää, tapahtuiko pelkistyminen vaihtamalla hapetustila vähemmän positiiviseen arvoon. Kuten juuri selitettiin, nopea tapa sanoa tekemättä edes matematiikkaa on tarkkailla, onko yhdisteen happiatomien määrä vähentynyt.
Sama voi tapahtua minkä tahansa muun atomin kanssa, joka on enemmän elektronegatiivista kuin atomin, joka saa tai häviää elektroneja.
Esimerkiksi, jos CF 4 reagoi siten, että se tulee CH 4, niin väheneminen sanotaan tapahtunut; koska fluori on paljon elektronegatiivisempi kuin vetyatomi. Tämän seurauksena hiili on vähemmän hapetetaan CH 4 kuin CF- 4, joka on sama kuin sanomalla, että se on pienennetty.
esimerkit
Orgaanisen kemian vähentäminen
Esimerkki CF 4: stä ja CH 4: stä heijastaa mitä tapahtuu orgaanisissa reaktioissa, joissa atomin osittaisen varauksen vähentämistä pidetään elektronisena vahvistuksena. Tämä pätee paljon harkittaessa hapetettujen funktionaalisten ryhmien vähentämistä.
Tarkastellaan esimerkiksi ryhmiä ROH, RCHO ja COOH. Ensimmäinen vastaa alkoholeja, joissa hiili sitoutuu happea (C-OH); toinen on aldehydiryhmä, jossa hiili muodostaa kaksoissidoksen hapen kanssa ja sitoutuu myös vetyyn (C = OH); ja kolmas on karboksyyliryhmä.
Karboksyyliryhmässä hiili muodostaa kaksoissidoksen yhden O: n kanssa ja yhden sidoksen toisen O: n kanssa (HO-C = O).
Siksi pelkistys tapahtuu, jos karboksyylihappo muuttuu alkoholiksi:
RCOOH => ROH
Metallin uuttaminen
Kemiallinen pelkistys on erittäin tärkeää metallien uuttoprosesseissa mineraaleistaan. Jotkut reaktioista ovat:
HgS + O 2 => Hg + SO 2
Elohopea sulfidi pelkistetään metallihopeaksi.
Cu 2 S + O 2 => 2 Cu + SO 2
Kuprasulfidi pelkistetään metallikupariksi.
2ZnS + 3O 2 => 2 ZnO + 2SO 2
ZnO + C => Zn + CO (huomioi O: n siirto)
Sinkkisulfidi pelkistetään ensin sen monoksidiksi ja sitten metallimuotoksi.
Fe 2 O 3 + 3CO => 2Fe + 3CO 2
Rautaoksidi pelkistetään metalliraudaksi.
WO 3 + 3H 2 => W + 3H 2 O
Ja volframitrioksidi pelkistetään metalliseksi volframiksi.
Harjoituksena metallin hapetusluku voidaan määrittää ennen sen pienenemistä.
Viitteet
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
- Kemia LibreTexts. (9. joulukuuta 2018). Hapetus-pelkistysreaktiot. Palautettu osoitteesta: chem.libretexts.org
- Helmenstine, tohtori Anne Marie (4. heinäkuuta 2018). Reduktion määritelmä kemiassa. Palautettu osoitteesta: gondo.com
- Hultzman R. (2019). Kemian väheneminen: määritelmä ja yleiskatsaus. Tutkimus. Palautettu osoitteesta study.com
- Clark J. (2013). Hapetuksen ja pelkistyksen määritelmät (redox). Palautettu: kemguide.co.uk
- Tutor View. (SF). Pelkistysreaktio. Palautettu osoitteesta: chemistry.tutorvista.com