Skillnad mellan reduktionsmedel och oxidationsmedel

Huvudskillnad - Reduktionsmedel mot oxidationsmedel

Reduktionsmedel och oxidationsmedel är kemiska föreningar som är involverade i redoxreaktioner. Dessa föreningar är reaktanterna för en redoxreaktion. Huvudskillnaden mellan reduktionsmedel och oxidationsmedel är det reduktionsmedlet kan förlora elektroner och oxideras medan oxidationsmedel kan få elektroner och reduceras.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är ett reduktionsmedel
      - Definition, egenskaper, reaktionsmekanismer, exempel
2. Vad är ett oxidationsmedel
      - Definition, egenskaper, reaktionsmekanismer, exempel
3. Vad är skillnaden mellan reduktionsmedel och oxidationsmedel
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Viktiga termer: Halvreaktion, oxidation, oxidationstillstånd, oxidationsmedel, redoxreaktion, reduktionsmedel, reduktion

Vad är ett reduktionsmedel

Ett reduktionsmedel är en substans som kan oxideras genom att förlora några av dess elektroner. Förlusten av elektroner orsakar att reduktionsmedlet får en positiv laddning eftersom laddningen av en atom är beroende av balanseringen av den positiva laddningen av kärnan genom den elektroniska negativa laddningen. Därför är det inte tillräckligt med negativa laddningar för att balansera motsvarande positiva laddning av kärnan efter att ha förlorat elektroner. Således lämnas en positiv laddning. Denna laddning kallas oxidationstillståndet hos atomen.

Ett reduktionsmedel kan vara en substans som innehåller antingen samma element eller olika element. För att vara ett reduktionsmedel måste en förening som består av flera element ha åtminstone ett element som är i ett lägre möjligt oxidationstillstånd så att detta element kan oxidera till ett högre oxidationstillstånd och förlora dess elektroner. Till exempel SO₃^2- kan fungera som ett reduktionsmedel. Svavelatomen finns i +4 oxidationstillstånd där. Det högsta oxidationsnumret som svavel kan hålla är +6. Därför kan +4-tillståndsvavlet oxideras till +6-oxidationstillståndet.

Vid redoxreaktioner erhålles den totala reaktionen från de halva reaktionerna som uppträder i det systemet. De två halva reaktionerna är oxidationsreaktionen och reduktionsreaktionen. Oxideringsreaktionen representerar alltid oxidationen av reduktionsmedlet.

I organisk kemi är Red-Al eller reducerande aluminiumförening ett vanligt reducerat medel. Följande bild visar de funktionella grupperna som reduceras av denna förening.

Figur 1: Reaktionerna av Red-Al.

Oxidationsreaktioner av reduktionsmedel

Följande är de typer av reaktionsreducerande ämnen som genomgår.

Oxidering av nolloxidationstillståndet i positiv oxidationstillstånd

Litium (Li) är ett starkt reduktionsmedel eftersom det lätt förlorar en elektron som erhåller ett +1 oxidationstillstånd. Halva reaktionen skulle vara,

Li → Li⁺¹   +       e^-

Oxidation av en positiv oxidationsstat till en högre positiv oxidationsstat

H₂C₂O₄ är också ett bra reduktionsmedel. Oxidationstillståndet för C-atomen är +3. Det högsta oxidationstillståndet som C-atomen kan ha är +4. Därför kan oxideras till CO₂. Halva reaktionen är,

H₂C₂O₄ → 2CO₂           +       2H⁺   +       2e^-

Oxidering av en negativ oxidationstillstånd till en nolloxidationstillstånd

O₂ kan produceras från O^2- i oxider. Till exempel Ag₂O kan oxideras till Ag och O₂.

2Ag₂O → 4Ag + O₂

Oxidering av en negativ oxidationstillstånd till en positiv oxidationstillstånd

Oxidering av H₂S till H₂SÅ₄ orsaka att oxidationsantalet svavel förändras från -2 till +6.

S^2-                  +       4H₂O → SO₄^2-            +       8H⁺   +       8e^-

Vad är ett oxidationsmedel

Ett oxidationsmedel är en substans som kan reduceras genom att erhålla elektroner. Därför kallas det en elektronmottagare eller acceptor i redoxreaktioner. Halvreaktionen av reduktion är den reaktion som oxidationsmedlen genomgår. När elektroner erhålls från utsidan finns det fler negativa laddningar som inte helt kan neutraliseras av kärnan. Därför erhåller atomen en negativ laddning. Men om denna reduktion sker i en positivt laddad atom kan den få en lägre positiv laddning eller en neutral laddning.

Figur 2: Reduktionsmedlet C2H4O orsakar reduktionen av Ag + i Ag. Där oxideras oxidationsnumret av aldehydkol (I) till (III) i karboxylkolatomen.

I oxidationsmedel förorsakar reduktionen att oxidationstillståndet hos atomen minskar. Om exempelvis en atom har en positiv laddning (såsom Na⁺) kan den reduceras till noll oxidationstillstånd (Na⁺ in i Na). På liknande sätt kan en atom eller molekyl som har en nollladdning (såsom O₂) kan reduceras till en negativ laddning (O₂ in i 2O^2-).

Reduktionsreaktioner av oxidationsmedel

Reduktion av oxidationsmedel kan förekomma huvudsakligen på följande sätt.

Reduktion av nolloxidationstillstånd till en negativ oxidationstillstånd

Syre (O₂) och ozon (O₃) kan fungera som oxidationsmedel. De minskar till O^2-. Denna reducerade form kan inkluderas i olika former såsom O^2- i H₂O och CO₂.

O₂         +       4H⁺   +       4e^-    → 2H₂O

Reduktion av positiv oxidation till en lägre positiv oxidationstillstånd

Mangan (Mn) av MnO₄^- kan reduceras till Mn⁺² eller MnO₂ (Mn⁺⁴).

         MnO₄^-       +       8H⁺   +       5e^-      → Mn⁺² +       4H₂O

Reduktion av positiv oxidationstillstånd till en nolloxidationstillstånd

HF (-1 oxidationstillstånd för F) kan reduceras till F₂ (noll oxidationstillstånd för F).

2 HF → F₂      +       H₂

2F^-        → F₂      +       2e^-

Reduktion av en positiv oxidationsstat till negativ oxidationstillstånd

Svavel i SO₄^-2 (+6 oxidationstillstånd) kan reduceras till H₂S (-2 oxidationstillstånd).

SÅ₄^2-      +       8H⁺   +       8e^-    → S^2-     +       4H₂O        

Skillnad mellan reduktionsmedel och oxidationsmedel

Definition

Reduktionsmedel: Ett reduktionsmedel är en substans som kan oxideras genom att förlora några av dess elektroner.

Oxiderande medel: Ett oxidationsmedel är en substans som kan reduceras genom att erhålla elektroner.

Oxidation State

Reduktionsmedel: Oxidationstillståndet för reduktionsmedel ökar.

Oxiderande medel: Oxidationstillståndet för oxidationsmedel minskar.

Electron Exchange

Reduktionsmedel: Reduktionsmedel verkar som elektrondonor.

Oxiderande medel: Oxiderande medel fungerar som elektronmottagaren.

Byte av oxidationstillstånd i agenten

Reduktionsmedel: Reduktionsmedel oxideras under reaktionen.

Oxiderande medel: Oxiderande medel reduceras under reaktionen.

Ändring av oxidationstillstånd i andra reaktiva ämnen

Reduktionsmedel: Reduktionsmedel orsakar reduktionen av en annan reaktant.

Oxiderande medel: Oxiderande medel orsakar oxidation av en annan reaktant.

Slutsats

Reduktionsmedel och oxidationsmedel är kemiska föreningar som är involverade i redoxreaktioner. Huvudskillnaden mellan reduktionsmedel och oxidationsmedel är att reduktionsmedel kan förlora elektroner och oxideras medan oxidationsmedel kan få elektroner och reduceras.

referenser:

1. "Starka oxiderande medel". Kemi LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. Tillgänglig här. 03 juli 2017.
2. "Oxidation - Reduktionsreaktioner". Oxiderande och reducerande medel. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 03 juli 2017.
3. "Reduktionsmedel - Definition och exempel | Reduktant. "Kemi. Byjus klasser, 09 nov 2016. Web. Tillgänglig här. 03 juli 2017.

Image Courtesy:

1. "Red-Al Reductions" Av Jimesq - Egent arbete (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Redox Tollens Oxidationszahlen C" Von DMKE - Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) via Wikimedia Commons