Verschil tussen reductiemiddel en oxidatiemiddel

Belangrijkste verschil - Reductiemiddel versus oxidatiemiddel

Reductiemiddelen en oxidatiemiddelen zijn chemische verbindingen die betrokken zijn bij redoxreacties. Deze verbindingen zijn de reactanten van een redoxreactie. Het belangrijkste verschil tussen reductiemiddel en oxidatiemiddel is dat reductiemiddel elektronen kan verliezen en kan worden geoxideerd, terwijl oxidatiemiddel elektronen kan verkrijgen en kan worden verminderd.

Key Areas Covered

1. Wat is een verkleiningsagent
      - Definitie, eigenschappen, reactiemechanismen, voorbeelden
2. Wat is een oxiderende stof
      - Definitie, eigenschappen, reactiemechanismen, voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen reducerende agent en oxiderende agent
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: halve reactie, oxidatie, oxidatietoestand, oxiderende stof, redoxreactie, reductiemiddel, reductie

Wat is een verkleiningsagent

Een reductiemiddel is een stof die kan worden geoxideerd door sommige van zijn elektronen te verliezen. Het verlies van elektronen zorgt ervoor dat het reductiemiddel een positieve lading krijgt, omdat de lading van een atoom afhankelijk is van het in evenwicht brengen van de positieve lading van de kern door de negatieve lading van de elektronen. Daarom zijn er na het verliezen van elektronen niet genoeg negatieve ladingen om de corresponderende positieve lading van de kern in evenwicht te brengen. Er blijft dus een positieve lading over. Deze lading wordt de oxidatietoestand van het atoom genoemd.

Een reductiemiddel kan een stof zijn die hetzelfde element of verschillende elementen bevat. Om een ​​reductiemiddel te zijn, moet een verbinding die is samengesteld uit verschillende elementen ten minste één element hebben dat zich in een lagere mogelijke oxidatietoestand bevindt, zodat dit element kan oxideren naar een hogere oxidatietoestand, waardoor de elektronen verloren gaan. Bijvoorbeeld SO₃^2- kan als reductiemiddel werken. Het zwavelatoom bevindt zich daar in de +4 oxidatietoestand. Het hoogste oxidatie-aantal dat zwavel kan bevatten is +6. Daarom kan de +4-toestandzwavel worden geoxideerd tot de +6 oxidatietoestand.

Bij redoxreacties wordt de totale reactie verkregen uit de halve reacties die in dat systeem optreden. De twee halve reacties zijn de oxidatiereactie en de reductiereactie. De oxidatiereactie vertegenwoordigt altijd de oxidatie van het reductiemiddel.

In de organische chemie is Red-Al of reducerende aluminiumverbinding een veel gebruikt reductiemiddel. De volgende afbeelding toont de functionele groepen die door deze verbinding zijn gereduceerd.

Figuur 1: De reacties van Red-Al.

Oxidatiereacties van reducerende middelen

De volgende reacties zijn de soorten reacties die de agentia verminderen.

Oxidatie van nuloxidatie staat in positieve oxidatietoestand

Lithium (Li) is een sterk reductiemiddel omdat het gemakkelijk een elektron verliest dat een +1 oxidatietoestand verkrijgt. De halve reactie zou zijn,

Li → Li⁺¹   +       e^-

Oxidatie van een positieve oxidatiestaat in een staat met een hogere positieve oxidatie

H₂C₂O₄ is ook een goed reductiemiddel. De oxidatietoestand van het C-atoom is +3. De hoogste oxidatietoestand die het C-atoom kan hebben is +4. Daarom kan oxideren tot CO₂. De halve reactie is,

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

Oxidatie van een negatieve oxidatiefase in een nuloxidatie-toestand

O₂ kan worden geproduceerd uit O^2- in oxiden. Bijvoorbeeld Ag₂O kan worden geoxideerd tot Ag en O₂.

2AG₂O → 4Ag + O₂

Oxidatie van een negatieve oxidatiestaat in een positieve oxidatietoestand

Oxidatie van H₂S in H₂ZO₄ zorg ervoor dat het oxidatiegetal van zwavel verandert van -2 tot +6.

S^2-                  +       4H₂O → DUS₄^2-            +       8H⁺   +       8e^-

Wat is een oxiderende stof

Een oxidatiemiddel is een stof die kan worden gereduceerd door elektronen te verkrijgen. Daarom wordt het een elektronenontvanger of -acceptor genoemd in redoxreacties. De halve reactie van reductie is de reactie die de oxidatiemiddelen ondergaan. Wanneer elektronen van buiten worden verkregen, zijn er meer negatieve ladingen die niet volledig door de kern kunnen worden geneutraliseerd. Daarom verkrijgt het atoom een ​​negatieve lading. Maar als deze reductie plaatsvindt in een positief geladen atoom, kan het een lagere positieve lading of een neutrale lading krijgen.

Figuur 2: Het reductiemiddel C2H4O veroorzaakt de reductie van Ag + in Ag. Daar wordt het oxidatiegetal van aldehyde koolstof (I) geoxideerd tot (III) in het carbonzuuratoom.

Bij oxidatiemiddelen zorgt de reductie ervoor dat de oxidatietoestand van het atoom afneemt. Als er bijvoorbeeld een atoom is met een positieve lading (zoals Na⁺), kan het worden teruggebracht tot nul oxidatietoestand (Na⁺ in Na). Evenzo heeft een atoom of molecuul met een lading nul (zoals O₂) kan worden teruggebracht tot een negatieve lading (O₂ in 2O^2-).

Reductiereacties van oxiderende middelen

Reductie van oxidatiemiddelen kan voornamelijk op de volgende manieren plaatsvinden.

Vermindering van nuloxidatie toestand naar een negatieve oxidatie toestand

Zuurstof (O₂) en ozon (O₃) kunnen werken als oxidatiemiddelen. Ze verminderen tot O^2-. Deze gereduceerde vorm kan worden opgenomen in verschillende vormen, zoals O^2- in H₂O en CO₂.

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

Vermindering van positieve oxidatie in een toestand met een lagere positieve oxidatie

Mangaan (Mn) van MnO₄^- kan worden teruggebracht tot Mn⁺² of MnO₂ (Mn⁺⁴).

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

Vermindering van positieve oxidatie naar een nuloxidatie-toestand

HF (-1 oxidatietoestand van F) kan worden verminderd tot F₂ (nul oxidatietoestand van F).

2 HF → F₂      +       H₂

2F^-        → F₂      +       2e^-

Vermindering van een positieve oxidatie-toestand in de toestand van negatieve oxidatie

Zwavel in SO₄^-2 (+6 oxidatietoestand) kan worden gereduceerd tot H₂S (-2 oxidatietoestand).

ZO₄^2-      +       8H⁺   +       8e^-    → S^2-     +       4H₂O        

Verschil tussen reductiemiddel en oxidatiemiddel

Definitie

Reducerende agent: Een reductiemiddel is een stof die kan worden geoxideerd door sommige van zijn elektronen te verliezen.

Oxiderende agent: Een oxidatiemiddel is een stof die kan worden gereduceerd door elektronen te verkrijgen.

Oxidatie toestand

Reducerende agent: De oxidatietoestand van reductiemiddel neemt toe.

Oxiderende agent: De oxidatietoestand van oxidatiemiddel neemt af.

Electron Exchange

Reducerende agent: Reductiemiddel werkt als de elektronendonor.

Oxiderende agent: Oxidatiemiddel werkt als de elektronenontvanger.

Verandering van oxidatietoestand in de agent

Reducerende agent: Reductiemiddel wordt geoxideerd tijdens de reactie.

Oxiderende agent: Oxidatiemiddel wordt tijdens de reactie gereduceerd.

Verandering van oxidatietoestand in de andere reactanten

Reducerende agent: Reductiemiddel veroorzaakt de reductie van een andere reactant.

Oxiderende agent: Oxidatiemiddel veroorzaakt de oxidatie van een andere reactant.

Conclusie

Reductiemiddelen en oxidatiemiddelen zijn chemische verbindingen die betrokken zijn bij redoxreacties. Het belangrijkste verschil tussen reductiemiddel en oxidatiemiddel is dat het reductiemiddel elektronen kan verliezen en kan worden geoxideerd, terwijl het oxidatiemiddel elektronen kan winnen en kan worden gereduceerd.

Referenties:

1. "Sterke oxidatiemiddelen." Chemie LibreTexts. Libretexts, 21 juli 2016. Web. Beschikbaar Hier. 3 juli 2017.
2. "Oxidatie - Reductiereacties." Oxiderende en reducerende stoffen. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 3 juli 2017.
3. "Agent verkleinen - definitie en voorbeeld | Reductant. "Chemie. Byjus-klassen, 9 november 2016. Web. Beschikbaar Hier. 3 juli 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Red-Al Reducties" door Jimesq - Eigen werk (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Redox Tollens Oxidationszahlen C" Von DMKE - Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia