Verschil tussen oxidatie en reductie
Share
Belangrijkste verschil - Oxidatie versus reductie
Oxidatie en reductie zijn de twee halve reacties van redoxreacties. Een redoxreactie is een chemische reactie die plaatsvindt door de elektronenuitwisseling tussen atomen. Het belangrijkste verschil tussen oxidatie en reductie is dat oxidatie is de toename van de oxidatietoestand van een atoom, terwijl reductie de afname is van de oxidatietoestand van een atoom.
Key Areas Covered
1. Wat is oxidatie
- Definitie, mechanisme, voorbeelden
2. Wat is reductie
- Definitie, mechanisme, voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen oxidatie en reductie
- Vergelijking van belangrijke verschillen
Sleutelbegrippen: oxidatie, oxidatietoestand, oxiderende stof, redoxreactie, reductiemiddel, reductie
Wat is oxidatie
oxidatie kan worden gedefinieerd als het verlies van elektronen uit een atoom, molecuul of een ion. Dit verlies aan elektronen zorgt ervoor dat de oxidatietoestand van de chemische soort toeneemt. Omdat een oxidatiereactie elektronen afgeeft, moet er een elektron-accepterende soort zijn. Daarom is de oxidatiereactie een halve reactie van een belangrijke reactie. De oxidatie van een chemische soort wordt gegeven als de verandering van de oxidatietoestanden. Oxidatie toestand is een getal met een positief (+) of een negatief (-) symbool dat het verlies of de winst van elektronen aangeeft door een bepaald atoom, molecuul of een ion.
In het verleden kreeg de term oxidatie de definitie "de toevoeging van zuurstof aan een verbinding". Dit kwam omdat zuurstof op dat moment het enige bekende oxidatiemiddel was. Deze definitie is echter niet langer accuraat omdat er veel meer oxidatiereacties zijn die optreden bij afwezigheid van zuurstof. Bijvoorbeeld, de reactie tussen Magnesium (Mg) en Zoutzuur (HCl) houdt geen zuurstof in, maar het is een redoxreactie die de oxidatie van Mg in Mg omvat2+. Het volgende voorbeeld toont de oxidatie- en reductiereacties in een redoxreactie.
Figuur 01: Oxidatie van Mg door toevoeging van zuurstof aan Mg. Twee elektronen worden vrijgegeven uit Mg en één zuurstofatoom verkrijgt twee elektronen.
Er bestaat een andere historische definitie voor oxidatie met waterstof. Dat is, oxidatie is het proces van verlies van H+ ionen. Dit is ook niet accuraat omdat er veel reacties zijn die optreden zonder de afgifte van H+ ionen.
Figuur 02: De oxidatie van alcoholgroep in carboxylzuurgroep
Een oxidatie verhoogt altijd de oxidatietoestand van een chemische stof als gevolg van het verlies van elektronen. Dit verlies aan elektronen zorgt ervoor dat de lading van een atoom of molecuul wordt veranderd.
Oxidatie mechanisme
Oxidatie kan op vier verschillende manieren plaatsvinden, afhankelijk van de verandering van de oxidatietoestand.
1. Van nul tot positieve oxidatietoestand
Een molecuul of een atoom zonder elektrische lading (neutraal) kan worden geoxideerd. De oxidatie verhoogt altijd de oxidatietoestand. Daarom zou de nieuwe oxidatietoestand van het atoom een positieve waarde hebben.
Figuur 03: oxidatie van Fe (0) tot Fe (+3)
2. Van negatieve naar positieve oxidatietoestand
Een atoom in een negatieve oxidatietoestand kan worden geoxideerd naar een positieve oxidatietoestand.
Figuur 04: De oxidatie van S (-2) in S (+6) oxidatietoestand
3. Van negatief naar nuloxidatie
Figuur 05: De oxidatie van O (-2) tot O2 (0)
4. Toename van de status Positieve Oxidatie
Dit type oxidatiereacties is meestal inbegrepen bij overgangsmetaalelementen, omdat deze metaalelementen verschillende oxidatietoestanden kunnen bevatten en ze tot +7 oxidatietoestand kunnen zien vanwege de aanwezigheid van d-orbitalen..
Figuur 06: De oxidatie van Fe (+2) tot Fe (+3)
Een neutraal atoom bestaat uit protonen (positief geladen) in de kern en elektronen (negatief geladen) rond de kern. De positieve lading van de kern wordt gebalanceerd door de negatieve ladingen van elektronen. Maar wanneer een elektron uit dit systeem wordt verwijderd, is er geen negatieve lading om de corresponderende positieve lading te neutraliseren. Dan krijgt het atoom een positieve lading. Daarom verhoogt de oxidatie altijd de positieve eigenschappen van atomen.
Wat is reductie
Reductie kan worden gedefinieerd als de versterking van elektronen van een atoom, molecuul of een ion. Deze toename van elektronen zorgt ervoor dat de oxidatietoestand van de chemische soort afneemt, omdat de reductie een extra negatieve elektrische lading in atomen creëert. Om elektronen van buitenaf te verkrijgen, moet er een elektronendonerende soort zijn. Daarom is de reductie een chemische reactie die plaatsvindt tijdens redoxreacties. Reductiereactie is een halve reactie.
Reductiemechanisme
Reductie kan ook als volgt op vier manieren plaatsvinden.
1. Van nul tot negatief oxidatiestatus
Bijvoorbeeld, in de vorming van oxiden, de oxidatietoestand van O2 is nul en wordt verlaagd tot -2 vanwege de toevoeging van nieuwe elektronen.
Figuur 07: Vermindering van zuurstof
2. Van positieve naar negatieve oxidatietoestand
Elementen die zowel positieve als negatieve oxidatietoestanden kunnen behouden, kunnen dit soort reductiereacties ondergaan.
Figuur 08: Reductie van N (+3) tot N (-3)
3. Van positieve naar nuloxidatie
Figuur 09: De reductie van Ag+
4. Vermindering van de toestand van negatieve oxidatie
Figuur 10: Reductie van O (-2) tot O (-1)
Over het algemeen hebben zuurstofatomen in verbindingen -2 oxidatietoestand. Maar in peroxiden zijn er twee zuurstofatomen gebonden aan elkaar. Beide atomen hebben dezelfde elektronegativiteit. Daarom zou de oxidatietoestand van beide atomen -2 zijn. Vervolgens heeft één zuurstofatoom -1 oxidatietoestand.
Verschil tussen oxidatie en reductie
Definitie
oxidatie: Oxidatie kan worden gedefinieerd als het verlies van elektronen van een atoom, molecuul of een ion.
Vermindering: Reductie kan worden gedefinieerd als de versterking van elektronen van een atoom, molecuul of een ion.
Verandering van oxidatietoestand
oxidatie: De oxidatietoestand neemt toe in oxidatie.
Vermindering: De oxidatietoestand vermindert in reductie.
Uitwisseling van elektronen
oxidatie: Oxidatiereacties geven elektronen af aan de omgeving.
Vermindering: Reductiereacties verkrijgen elektronen uit de omgeving.
Verandering van elektrische lading
oxidatie: Oxidatie veroorzaakt de toename van positieve lading van een chemische soort.
Vermindering: Reductie veroorzaakt de toename van de negatieve lading van een chemische soort.
Betrokken chemische soorten
oxidatie: Oxidatie vindt plaats in reductiemiddelen.
Vermindering: Reductie vindt plaats in oxidatiemiddelen.
Conclusie
Oxidatie en reductie zijn de twee halve reacties van redoxreacties. Het belangrijkste verschil tussen oxidatie en reductie is dat oxidatie de toename is van de oxidatietoestand van een atoom, terwijl reductie de afname is van de oxidatietoestand van een atoom.
Referenties:
1.Helmenstine, Anne Marie. "Wat is reductie in chemie?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 6 juli 2017.
2. "Wat is oxidatie." Study.com. Study.com, n.d. Web. Beschikbaar Hier. 6 juli 2017.
