Намаляване (химия) в какво се състои и примери

на намаление Всичко това е химическата реакция, при която атомите на един от реагентите придобиват електрони; това, което също може да се види по този начин: вашето електронно свободно или “дискомфорт” е намалено. Атомът печели електрони, когато един вид ги дари; това е, че ръждясва.

Този тип реакция не може да се случи сам по себе си: ако един вид приеме електроните, друг трябва задължително да ги отстъпи. В противен случай тя би създала материя от нищо, намалявайки атомите след получаване на електрони от вакуума. Следователно, това е редокс полуреакция (редукция / окисление).

Илюстративен пример за намаляване, което може да бъде показано в класните стаи, е реакцията между медна метална повърхност и воден разтвор на сребърен нитрат, AgNO₃.

В разтвора среброто се намира като Ag катиони⁺, положително заредена Те, когато взаимодействат с повърхността на медта, оформени като коледна елха, отнемат електроните от медните атоми. Когато това се случи, медта замества среброто в нитратната сол; и в резултат на това се образува меден нитрат, Cu (NO)₃)₂.

Cu катиони²⁺ до NO₃^- обърнете синия разтвор; и среброто оцветява коледната елха, сякаш е покрита със сняг.

индекс

• 1 Какво е намалението?
  • 1.1 Кислороден номер
  • 1.2 Електроотрицателен атом
• 2 Примери
  • 2.1 Намаляване на органичната химия
  • 2.2 Извличане на метали
• 3 Препратки

Какво е намалението??

В редукцията вече е казано, че един вид печели електрони. Как това може да се провери в химическо уравнение? Например, в уравнението на реакцията между Cu и AgNO₃, Как да знаем кога се случва намаляването? За да се провери това, е необходимо да се определи окислителният брой или състояние.

Елементите в техните естествени състояния имат по дефиниция състояние на окисление, равно на нула, тъй като се приема, че те не са загубили или са спечелили електрони. Така твърдите метали имат нулево окислително състояние. Така среброто отива от +1 (Ag⁺) до 0 (Ag). Зарядът на метален йон е равен на неговото окислително състояние.

От друга страна, електроните идват от мед: преминавайки от 0 (Cu) до +2 (Cu²⁺). Нитратният анион, NO₃^- той остава непроменен, докато и двата метала обменят електрони; следователно уравнението може да бъде записано като:

2ag⁺ + Cu => 2Ag + Cu²⁺

Забележете, че и двата заряда и атомите са балансирани.

Това е химическата редукция: в печалбата на електроните, които правят по-малко положителни окислителните състояния на атомите, които печелят електроните.

Кислороден номер

Оксигените 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 ще бъде неговото окислително състояние; или това, което е същото, е по-ръждясало.

Следователно, когато съединението има по-малко кислородни атоми, се казва, че е по-малко окислено; атомът губи по-малко електрони.

Класически пример може да се види в въглероден оксид и диоксид. За CO, въглеродът има окислително състояние +2; докато за CO₂, неговото окислително състояние е +4.

Така че, ако в реакция CO₂ се трансформира в СО, се казва, че се наблюдава редукция; тъй като въглеродът сега взаимодейства с кислород, а не с два. За обратната реакция, СО се превръща в СО₂, се говори за окисляване на въглерода.

Това се отнася за всички атоми, особено за метали в техните метални оксиди; например, CrO₂ (Cr⁴⁺) и CrO₃ (Cr⁶⁺).

В химически уравнения, при които един вид губи кислород, докато другият вид го получава, се казва, че се получава трансфер на кислород.

Електроотрицателен атом

Винаги можете да определите дали е имало намаляване чрез промяна на състоянието на окисление до по-малко положителна стойност. Както току-що обяснихме, бърз начин да го забележим, без дори да правим изчисленията, е да видим дали има намаляване на кислородните атоми в съединението.

Същото нещо може да се случи с всеки друг атом, който е по-електроотрицателен от атома, който печели или губи електроните.

Например, ако CF₄ реагира по такъв начин, че става СН₄, тогава се казва, че е настъпило намаление; тъй като флуорът е много по-електроотрицателен от водородния атом. В резултат на това въглеродът е по-малко окислен в СН₄ отколкото при МВ₄, това, което е равносилно да се каже, че е било намалено.

Примери

Намаляване на органичната химия

Пример за CF₄ и СН₄ той отразява това, което се случва в органичните реакции, където намаляването на частичния заряд на един атом се счита за електронно усилване. Това се прилага много, когато се има предвид намаляването на кислородните функционални групи.

Например, разгледайте групите ROH, RCHO и COOH. Първият съответства на алкохоли, където въглеродът е свързан с кислород (С-ОН); вторият е алдехидната група, където въглеродът образува двойна връзка с кислород и също е свързан с водород (С = О-Н); и третата е карбоксилната група.

В карбоксилната група въглеродът образува двойна връзка с О и проста връзка с друга О (НО-С = О).

Следователно, намаляването се получава, ако карбоксилната киселина се превръща в алкохол:

RCOOH => ROH

Извличане на метали

Химичното намаляване е изключително важно в процесите на извличане на метали от техните минерали. Някои от реакциите са:

HgS + O₂ => Hg + SO₂

Живичният сулфид се свежда до метален живак.

Cu₂S + O₂ => 2Cu + SO₂

Медният сулфид се свежда до метална мед.

2ZnS + 3O₂ => 2ZnO + 2SO₂

ZnO + C => Zn + CO (имайте предвид прехвърлянето на О)

Първоначално цинковият сулфид се редуцира до монооксида и след това до металната му форма.

вяра₂О₃ + 3CO => 2Fe + 3CO₂

Железен оксид се редуцира до метално желязо.

WO₃ + 3H₂ => W + 3H₂О

И волфрамов триоксид се свежда до метален волфрам.

Като упражнение можете да определите окислителния номер на метала, преди той да бъде намален.

препратки

1. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
2. Химия LibreTexts. (9 декември 2018 г.). Реакции на окислително-редукционно действие. Изтеглено от: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4 юли, 2018 г.). Дефиниция за намаляване на химията. Изтеглено от: thoughtco.com
4. Hultzman R. (2019). Намаляване на химията: определение и преглед. Изследване. Изтеглено от: study.com
5. Clark J. (2013). Определения за окисление и редукция (редокс). Възстановен от: chemguide.co.uk
6. Tutor Vista. (Н.О.). Реакция на редукция. Изтеглено от: chemistry.tutorvista.com