การลด (เคมี) ในสิ่งที่มันประกอบและเป็นตัวอย่าง



การลดลง คือปฏิกิริยาทางเคมีทั้งหมดที่อะตอมของหนึ่งในสารตั้งต้นกลายเป็นอิเล็กตรอน สิ่งที่สามารถเห็นได้ด้วยวิธีนี้: ตำแหน่งอิเล็กทรอนิกส์ของคุณหรือ "ความรู้สึกไม่สบาย" จะลดลง อะตอมจะได้รับอิเล็กตรอนเมื่อสปีชีส์บริจาค นั่นคือมันเป็นสนิม.

ปฏิกิริยาประเภทนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยตัวเอง: หากสปีชีส์หนึ่งยอมรับอิเล็กตรอน มิฉะนั้นมันจะสร้างสสารจากอะไรเลยลดอะตอมหลังจากได้รับอิเล็กตรอนจากสุญญากาศ ดังนั้นจึงเป็น semireaction รีดอกซ์ (ลด / ออกซิเดชั่น).

ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นถึงการลดลงที่สามารถแสดงได้ในห้องเรียนคือปฏิกิริยาระหว่างพื้นผิวโลหะทองแดงและสารละลายน้ำของซิลเวอร์ไนเตรต AgNO3.

ในการแก้ปัญหานั้นพบว่าเงินเป็นไอออนไพเพอร์+, ประจุบวก สิ่งเหล่านี้เมื่อทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของทองแดงมีรูปร่างเหมือนต้นคริสต์มาสฉกอิเล็กตรอนจากอะตอมทองแดง เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นทองแดงจะแทนที่ซิลเวอร์ในเกลือไนเตรต และเป็นผลให้เกิดคอปเปอร์ไนเตรต Cu (NO) ขึ้น3)2.

ไอออนบวก2+ ถัดจากหมายเลข3- เปลี่ยนน้ำยาเป็นสีน้ำเงิน และเงินนั้นทำให้ต้นคริสต์มาสขาวขึ้นราวกับว่ามันปกคลุมไปด้วยหิมะ.

ดัชนี

  • 1 การลดลงคืออะไร?
    • 1.1 จำนวนออกซิเจน
    • 1.2 Electronegative atom
  • 2 ตัวอย่าง
    • 2.1 การลดลงของเคมีอินทรีย์
    • 2.2 การสกัดโลหะ
  • 3 อ้างอิง

การลดลงคืออะไร?

ในการลดมันได้รับการกล่าวว่าสายพันธุ์ได้รับอิเล็กตรอน สิ่งนี้สามารถตรวจสอบได้ในสมการเคมีหรือไม่? ตัวอย่างเช่นในสมการของปฏิกิริยาระหว่าง Cu และ AgNO3, จะรู้ได้อย่างไรว่ามีการลดลงเกิดขึ้น? ในการตรวจสอบสิ่งนี้มีความจำเป็นต้องกำหนดหมายเลขหรือสถานะออกซิเดชั่น.

องค์ประกอบในสถานะทางธรรมชาติของพวกมันนิยามสถานะของการออกซิเดชั่นเท่ากับศูนย์เนื่องจากสันนิษฐานว่าพวกมันไม่ได้หายไปหรือได้รับอิเล็กตรอน ดังนั้นโลหะที่เป็นของแข็งจึงไม่มีสถานะออกซิเดชั่น ดังนั้นเงินจะไปจาก +1 (Ag+) ถึง 0 (Ag) ประจุของโลหะไอออนมีค่าเท่ากับสถานะออกซิเดชัน.

ในทางตรงกันข้ามอิเล็กตรอนมาจากทองแดง: ไปจาก 0 (Cu) ถึง +2 (Cu)2+) ไอออนไนเตรต NO3- มันยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในขณะที่โลหะทั้งสองแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน ดังนั้นสมการสามารถเขียนได้เป็น:

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

โปรดทราบว่าทั้งประจุและอะตอมมีความสมดุล.

นี่คือการลดลงของสารเคมี: ในการได้รับอิเล็กตรอนที่ทำให้เกิดสถานะออกซิเดชันของอะตอมที่เป็นบวกน้อยลง.

จำนวนออกซิเจน

Oxygens เป็นอะตอมที่มีอิเลคโตรเนกาติตีและออกซิไดซ์มากดังนั้นเมื่ออะตอมเกิดสารประกอบกับพวกมัน (เช่นออกไซด์) พวกมันจะมีสถานะออกซิเดชันเชิงบวก ยิ่งจำนวน oxygens โต้ตอบกับอะตอมมากเท่าไรสถานะออกซิเดชันก็จะยิ่งเป็นไปในทางบวก หรือเป็นสิ่งเดียวกันมีสนิมมากขึ้น.

ดังนั้นเมื่อสารประกอบมีอะตอมออกซิเจนน้อยลงจะมีการออกซิไดซ์น้อยลง นั่นคืออะตอมสูญเสียอิเล็กตรอนน้อยลง.

ตัวอย่างคลาสสิกสามารถเห็นได้ในคาร์บอนมอนอกไซด์และไดออกไซด์ สำหรับ CO คาร์บอนมีสถานะออกซิเดชันของ +2; ในขณะที่สำหรับ CO2, สถานะออกซิเดชันของมันคือ +4.

ดังนั้นหากอยู่ในปฏิกิริยา CO2 ถูกเปลี่ยนเป็น CO กล่าวกันว่ามีการลดลงเกิดขึ้น; ตั้งแต่ตอนนี้คาร์บอนมีปฏิกิริยากับออกซิเจนและไม่ใช่สอง สำหรับปฏิกิริยาที่ตรงกันข้าม CO จะกลายเป็น CO2, มีการพูดถึงการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอน.

สิ่งนี้ใช้ได้กับอะตอมทั้งหมดโดยเฉพาะโลหะในออกไซด์ของโลหะ ตัวอย่างเช่น CrO2 (Cr4+) และ CrO3 (Cr6+).

ในสมการทางเคมีที่หนึ่งชนิดสูญเสียออกซิเจนในขณะที่อีกสายพันธุ์หนึ่งได้รับมันการถ่ายโอนออกซิเจนจะเกิดขึ้น.

อะตอมไฟฟ้า

คุณสามารถตรวจสอบได้เสมอว่ามีการลดลงหรือไม่โดยการเปลี่ยนสถานะออกซิเดชันเป็นค่าบวกน้อยกว่า ดังที่อธิบายไว้วิธีที่รวดเร็วในการสังเกตโดยไม่ต้องทำการคำนวณคือดูว่ามีการลดลงของอะตอมออกซิเจนในสารประกอบ.

สิ่งเดียวกันสามารถเกิดขึ้นได้กับอะตอมอื่นที่มีอิเลคโตรเนกาติตี้มากกว่าอะตอมที่ได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอน.

ตัวอย่างเช่นถ้า CF4 ตอบสนองในลักษณะที่จะกลายเป็น CH4, มันบอกแล้วว่าลดเกิดขึ้น; เนื่องจากฟลูออรีนนั้นมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่าอะตอมไฮโดรเจน เป็นผลให้คาร์บอนจะถูกออกซิไดซ์น้อยใน CH4 กว่าใน CF4, อะไรที่เท่ากับว่ามันลดลง.

ตัวอย่าง

ลดเคมีอินทรีย์

ตัวอย่าง CF4 และ CH4 มันสะท้อนสิ่งที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาอินทรีย์ซึ่งการลดลงของประจุบางส่วนของอะตอมถูกพิจารณาว่าเป็นผลบวกทางอิเล็กทรอนิกส์ สิ่งนี้มีผลอย่างมากเมื่อพิจารณาถึงการลดลงของกลุ่มฟังก์ชันออกซิเจน.

ตัวอย่างเช่นพิจารณากลุ่ม ROH, RCHO และ COOH ครั้งแรกที่สอดคล้องกับแอลกอฮอล์ที่คาร์บอนถูกผูกไว้กับออกซิเจน (C-OH); กลุ่มที่สองคือกลุ่มอัลดีไฮด์ซึ่งคาร์บอนเป็นพันธะคู่กับออกซิเจนและเชื่อมโยงกับไฮโดรเจน (C = O-H) และที่สามคือกลุ่มคาร์บอกซิล.

ในกลุ่มคาร์บอกซิลคาร์บอนจะสร้างพันธะคู่ด้วย O และพันธะอย่างง่ายกับ O อื่น (HO-C = O).

ดังนั้นการลดลงจะเกิดขึ้นหากกรดคาร์บอกซิลิกเปลี่ยนเป็นแอลกอฮอล์:

RCOOH => ROH

การสกัดโลหะ

การลดสารเคมีเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการสกัดโลหะจากแร่ธาตุ ปฏิกิริยาบางอย่างคือ:

HgS + O2 => Hg + SO2

ปรอทซัลไฟด์จะลดลงเป็นปรอทโลหะ.

ลูกบาศ์ก2S + O2 => 2Cu + SO2

คอปเปอร์ซัลไฟด์จะลดลงเป็นโลหะทองแดง.

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

ZnO + C => Zn + CO (หมายเหตุการโอน O)

ซิงค์ซัลไฟด์จะถูกลดลงเป็นมอนออกไซด์ก่อนแล้วจึงเปลี่ยนเป็นโลหะ.

ความเชื่อ2O3 + 3CO => 2Fe + 3CO2

เฟอร์ริกออกไซด์จะลดลงเป็นเหล็กโลหะ.

WO3 + 3H2 => W + 3H2O

และทังสเตนออกไซด์จะลดลงเป็นโลหะทังสเตน.

ในการออกกำลังกายคุณสามารถกำหนดหมายเลขออกซิเดชันของโลหะก่อนที่มันจะลดลง.

การอ้างอิง

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008) เคมี (8th ed.) CENGAGE การเรียนรู้.
  2. เคมีเคมี (9 ธันวาคม 2018) ปฏิกิริยาการลดออกซิเดชัน ดึงมาจาก: chem.libretexts.org
  3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4 กรกฎาคม 2018) คำจำกัดความของการลดลงในวิชาเคมี ดึงมาจาก: thoughtco.com
  4. Hultzman R. (2019) การลดลงของเคมี: คำจำกัดความและภาพรวม การศึกษา ดึงมาจาก: study.com
  5. Clark J. (2013) คำจำกัดความของการเกิดออกซิเดชันและการลด (รีดอกซ์) สืบค้นจาก: chemguide.co.uk
  6. กวดวิชา Vista ( N.d. ) ปฏิกิริยาลด ดึงมาจาก: เคมี.tutorvista.com