Sumažinimas (chemija), ką sudaro ir pavyzdžiai



The sumažinimas visa tai cheminė reakcija, kai vieno iš reagentų atomai tampa elektronais; tai, kas taip pat gali būti matoma: sumažėja jūsų elektroninė laisva vieta arba „diskomfortas“. Atominė įgyja elektronų, kai rūšis juos dovanoja; tai yra, rūdys.

Tokio tipo reakcija negali atsitikti savaime: jei viena rūšis priima elektronus, kitas privalomai privalo juos perduoti. Priešingu atveju, būtų sukurta materija iš nieko, mažinant atomus po to, kai įgyja elektronų iš vakuumo. Todėl tai yra redokso semireacija (redukcija / oksidacija).

Pavyzdinis sumažinimo, kuris gali būti parodytas klasėse, pavyzdys yra reakcija tarp vario metalo paviršiaus ir vandeninio sidabro nitrato tirpalo, AgNO3.

Tirpalo sidabras randamas kaip Ag+, teigiamai įkrautas Tai, kai sąveikauja su vario paviršiumi, suformuotu kaip Kalėdų eglutė, sulaiko vario atomų elektronus. Tokiu atveju varis nitrato druskoje pakeičia sidabrą; ir dėl to susidaro vario nitratas, Cu (NO)3)2.

Kainos2+ šalia NO3- išjunkite tirpalą mėlyna; ir sidabras, sušvelnina Kalėdų eglutę, lyg ji būtų padengta sniegu.

Indeksas

  • 1 Kas yra sumažinimas?
    • 1.1 Deguonies skaičius
    • 1.2. Elektroninis neigiamas atomas
  • 2 Pavyzdžiai
    • 2.1 Organinės chemijos mažinimas
    • 2.2 Metalų gavyba
  • 3 Nuorodos

Kas yra sumažinimas?

Mažinimo metu jau buvo pasakyta, kad rūšis gaus elektronus. Kaip tai galima patikrinti cheminės lygtys? Pavyzdžiui, Cu ir AgNO reakcijos lygtyje3, Kaip sužinoti, kada mažėja? Norėdami tai patikrinti, būtina nustatyti oksidacijos numerį arba būseną.

Jų natūralių būsenų elementai iš esmės turi oksidacijos būseną, lygią nuliui, nes daroma prielaida, kad jie neprarado ar nesulaukė elektronų. Taigi, kietieji metalai turi nulinės oksidacijos būseną. Taigi, sidabro eina nuo +1 (Ag+) iki 0 (Ag). Metalo jonų įkrova yra lygi jos oksidacijos būsenai.

Kita vertus, elektronai atėjo iš vario: nuo 0 (Cu) iki +2 (Cu2+). Nitrato anijonas, NO3- jis išlieka nepakitęs, o abu metalai keičia elektronus; todėl lygtis gali būti parašyta kaip:

2Ag+ + Cu => 2Ag + Cu2+

Atkreipkite dėmesį, kad tiek įkrovos, tiek atomai yra subalansuoti.

Tai yra cheminis redukcija: elektronų, kurie daro mažiau teigiamus elektronų oksidacijos būsenose, įgyti.

Deguonies skaičius

Oksigenai yra labai elektronegatyvūs ir oksiduojantys atomai, todėl, kai atomas jungiasi su jais (pvz., Oksidais), jie turi teigiamų oksidacijos būsenų. Kuo daugiau oksigenų sąveikauja su atomu, tuo teigiamesnė bus oksidacijos būsena; arba tai, kas yra ta pati, yra labiau rūdijusi.

Todėl, kai junginys turi mažiau deguonies atomų, jis yra mažiau oksiduotas; tai yra, atomas praranda mažiau elektronų.

Klasikinis pavyzdys yra anglies monoksido ir dioksido. CO anglies oksidacijos būsena yra +2; o CO2, jo oksidacijos būsena yra +4.

Taigi, jei reakcijos metu CO2 transformuojama į CO, sakoma, kad sumažėja; kadangi anglis dabar sąveikauja su deguonimi, o ne dviem. Priešingai, CO tampa CO2, kalbama apie anglies oksidaciją.

Tai taikoma visiems atomams, ypač metalams jų metalų oksiduose; pavyzdžiui, CrO2 (Kr4+) ir CrO3 (Kr6+).

Cheminėse lygtyse, kai viena rūšis praranda deguonį, o kitos rūšys ją gauna, tai reiškia, kad atsiranda deguonies perdavimas.

Elektronegatyvinis atomas

Visada galite nustatyti, ar sumažėjo oksidacijos būsena pakeičiant mažiau teigiamą vertę. Kaip ką tik paaiškinta, greitas būdas pastebėti, netgi neatliekant skaičiavimų, yra pamatyti, ar junginyje yra sumažėjęs deguonies atomų..

Tas pats gali atsitikti su bet kuriuo kitu atomu, kuris yra labiau elektroninis nei atomas, kuris gauna arba praranda elektronus.

Pavyzdžiui, jei CF4 reaguoja taip, kad jis tampa CH4, tada sakoma, kad įvyko sumažinimas; kadangi fluoras yra daug elektroniškesnis nei vandenilio atomas. Todėl anglies dioksidas yra mažiau oksiduotas CH4 nei CF4, kas yra lygi pasakyti, kad ji buvo sumažinta.

Pavyzdžiai

Organinės chemijos mažinimas

CF pavyzdys4 ir CH4 jis atspindi tai, kas vyksta organinėse reakcijose, kur dalinio atomo kiekio sumažinimas yra laikomas elektroniniu prieaugiu. Tai yra daug, kai svarstoma, kaip sumažinamos deguonies funkcinės grupės.

Pavyzdžiui, apsvarstykite grupes ROH, RCHO ir COOH. Pirmasis atitinka alkoholius, kuriuose anglis yra susieta su deguonimi (C-OH); antrasis yra aldehido grupė, kur anglis sudaro dvigubą ryšį su deguonimi ir taip pat yra susieta su vandeniliu (C = O-H); ir trečias yra karboksilo grupė.

Karboksilo grupėje anglis sudaro dvigubą jungtį su O ir paprastą ryšį su kitu O (HO-C = O).

Todėl, jei karboksirūgštis paverčiama alkoholiu, sumažėja:

RCOOH => ROH

Metalų gavyba

Cheminis redukavimas yra ypač svarbus metalų išgaunant iš jų mineralų. Kai kurios iš šių reakcijų yra:

HgS + O2 => Hg + SO2

Gyvsidabrio sulfidas sumažinamas iki metalinio gyvsidabrio.

Cu2S + O2 => 2Cu + SO2

Vario sulfidas sumažinamas iki metalinio vario.

2ZnS + 3O2 => 2ZnO + 2SO2

ZnO + C => Zn + CO (atkreipkite dėmesį į O perkėlimą)

Cinko sulfidas pirmą kartą redukuojamas į jo monoksidą ir po to į metalo formą.

Tikėjimas2O3 + 3CO => 2Fe + 3CO2

Geležies oksidas sumažinamas iki metalo geležies.

WO3 + 3H2 => W + 3H2O

Ir volframo trioksidas sumažinamas iki metalo volframo.

Kaip pratimą galite nustatyti metalų oksidacijos numerį prieš tai sumažinant.

Nuorodos

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemija (8-asis red.). Mokymosi mokymas.
  2. Chemija LibreTexts. (2018 m. Gruodžio 9 d.). Oksidacijos mažinimo reakcijos. Gauta iš: chem.libretexts.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2018 m. Liepos 4 d.). Chemijos mažinimo apibrėžimas. Gauta iš: thinkco.com
  4. Hultzman R. (2019). Chemijos mažinimas: apibrėžimas ir apžvalga. Tyrimas. Gauta iš: study.com
  5. Clark J. (2013). Oksidacijos ir redukcijos apibrėžtys (redoksas). Gauta iš: chemguide.co.uk
  6. Tutor Vista. (s.f.). Redukcijos reakcija. Gauta iš: chemistry.tutorvista.com