- Какво е намалението?
- Кислороден номер
- Електроотрицателен атом
- Примери
- Намаляване на органичната химия
- Добив на метал
- Препратки
В намаляването е всичко, което химична реакция, където атомите на един от краищата на реагентите до получаване на електрони; Какво може да се види и по този начин: вашето свободно място или електронен „дискомфорт“ се намалява. Атом придобива електрони, когато вид ги дари; тоест ръждясва.
Този тип реакция не може да се случи сама по себе си: ако един вид приеме електроните, друг непременно трябва да ги откаже. В противен случай материята би била създадена от нищото, намалявайки атомите след получаване на електрони от вакуума. Следователно, това е редокс (редукция / окисляване) половин реакция.
Намаляване на сребърното дърво. Източник: Габриел Боливар.
Илюстративен пример за намаляване, които могат да бъдат показани в курсовете е реакцията между металната повърхност на мед, и воден разтвор на сребърен нитрат, сребърен нитрат 3.
В разтвор среброто се намира като положително заредени Ag + катиони. Те, взаимодействайки с повърхността на медта, оформена като коледно дърво, извличат електроните от медните атоми. Когато това се случи, медта замества среброто в нитратната сол; и като резултат, меден нитрат, Cu (NO 3) 2, е оформен.
Катиони Cu 2+ заедно с NO 3 - превръщат разтвора в синкав; и сребро, избелва коледното дърво, сякаш покрито със сняг.
Какво е намалението?
При редукцията вече беше казано, че вид добива електрони. Как това може да се провери в химично уравнение? Например, в уравнението за реакцията между Cu и AgNO 3, как да разберете кога настъпва редукцията? За да се провери това, е необходимо да се определи окислителното число или състояние.
Елементите в техните естествени състояния имат по дефиниция окислително състояние, равно на нула, тъй като се приема, че те нито са загубили, нито са получили електрони. По този начин твърдите метали имат нулево окислително състояние. Така среброто преминава от +1 (Ag +) до 0 (Ag). Зарядът на метален йон е равен на окислителното му състояние.
От друга страна, електроните идват от мед: преминават от 0 (Cu) до +2 (Cu 2+). Анион нитрат, NO 3 - остава непроменено, докато двете метали обменят електрони; следователно уравнението може да бъде записано като:
2Ag + + Cu => 2Ag + Cu 2+
Забележете, че и зарядите, и атомите са балансирани.
Това е, от което се състои химическото редуциране: в усилването на електроните, които правят окислителните състояния на атомите по-малко положителни от тези на електроните.
Кислороден номер
Кислородите са много електроотрицателни и окисляващи атоми, така че когато един атом образува съединения с тях (като оксиди), те имат положителни окислителни състояния. Колкото по-голям е броят на кислородите, взаимодействащи с атома, толкова по-положително е окислителното му състояние; или това, което е същото, е по-ръждясало.
Следователно, когато съединението има по-малко кислородни атоми, се казва, че е по-малко окислено; тоест атомът губи по-малко електрони.
Класически пример може да се види във въглеродния окис и въглеродния диоксид. За CO въглеродът има окислително състояние +2; докато за CO 2, окислителното му състояние е +4.
Така че, ако в реакционната СО 2 се трансформира в СО, намаляване се казва, че се случва; тъй като въглеродът взаимодейства с един кислород, а не с два. За обратната реакция, преобразуването на CO в CO 2, говорим за окисляване на въглерод.
Това се отнася за всички атоми, особено за металите в техните метални оксиди; например, CRO 2 (Cr 4+) и СгОз 3 (Cr 6+).
В химичните уравнения, при които единият вид губи кислород, докато другият го получава, се казва, че става пренос на кислород.
Електроотрицателен атом
Винаги можете да определите дали е имало намаляване, като промените състоянието на окисление на по-малко положителна стойност. Както просто обяснихме, бърз начин да разберете, без дори да правите математиката, е като наблюдавате дали има намаляване на кислородните атоми в съединението.
Същото може да се случи с всеки друг атом, който е по-електроотрицателен от атома, който печели или губи електрони.
Например, ако CF 4 реагира по такъв начин, че да стане CH 4, след това намаляване се казва, че са настъпили; тъй като флуорът е много по-електроотрицателен от водородния атом. В резултат на това въглеродът е по-малко окислен в СН 4, отколкото в CF 4, което е същото като да се каже, че е намален.
Примери
Намаляване на органичната химия
Примерът на CF 4 и CH 4 отразява случващото се при органични реакции, където намаляването на частичния заряд на атома се счита за електронно усилване. Това важи много, когато се обмисля намаляване на оксигенираните функционални групи.
Например, помислете за групите ROH, RCHO и COOH. Първият съответства на алкохоли, където въглеродът се свързва с кислород (С-ОН); втората е алдехидната група, където въглеродът образува двойна връзка с кислород и също е свързан с водород (С = ОН); и третата е карбоксилната група.
В карбоксилната група въглеродът образува двойна връзка с един О и една единична връзка с друг О (HO-C = O).
Следователно, намаляване се получава, ако карбоксилната киселина се трансформира в алкохол:
RCOOH => ROH
Добив на метал
Химическата редукция е изключително важна в процесите на извличане на метали от техните минерали. Някои от реакциите са:
HGS + O 2 => Hg + SO 2
Живакният сулфид се редуцира до метален живак.
Cu 2 S + O 2 => 2 Cu + SO 2
Медният сулфид се редуцира до метална мед.
2ZnS + 3O 2 => 2ZnO + 2SO 2
ZnO + C => Zn + CO (обърнете внимание на прехвърлянето на O)
Първоначално цинковият сулфид се редуцира до моноксида, а след това до металната му форма.
Fe 2 O 3 + 3CO => 2Fe + 3CO 2
Железният оксид се редуцира до метално желязо.
WO 3 + 3H 2 => W + 3H 2 О
А волфрамовият триоксид е редуциран до метален волфрам.
Като упражнение, окислителното число на метала може да бъде определено преди да се намали.
Препратки
- Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
- Химия LibreTexts. (9 декември 2018 г.). Окислително-редукционни реакции. Възстановено от: chem.libretexts.org
- Хелменстин, Ан Мари, доктор на науките (04 юли 2018 г.). Определението за редукция в химията. Възстановено от: thinkco.com
- Хулцман Р. (2019). Намаление на химията: Определение и преглед. Изследване. Възстановено от: study.com
- Кларк Дж. (2013). Определения за окисляване и редукция (редокс). Възстановено от: chemguide.co.uk
- Преглед на преподаватели. (SF). Реакция на редукция. Възстановени от: chemistry.tutorvista.com