Oksidacija nasuprot izgaranju
Reakcije redukcije oksidacije osnovni su tip kemijskih reakcija s kojima se često susrećemo u životu.
oksidacija
Izvorno su oksidacijske reakcije identificirane kao reakcije u kojima sudjeluje plinoviti kisik. Tamo se kisik spaja s drugom molekulom i proizvodi oksid. U ovoj reakciji kisik se reducira, a druga tvar oksidira. Stoga je u osnovi reakcija oksidacije dodavanje kisika drugoj tvari. Na primjer, u sljedećoj reakciji, vodik prolazi kroz oksidaciju i, prema tome, atom kisika je dodan vodiku stvarajući vodu.
2H2 + O2 -> 2H2O
Drugi način da se oksidacija opiše kao gubitak vodika. Postoje situacije u kojima je teško opisati oksidaciju kao dodavanje kisika. Na primjer, u sljedećoj reakciji, kisik je dodan i ugljiku i vodiku, ali samo je ugljik prošao kroz oksidaciju. U ovom slučaju, oksidacija se može opisati kao gubitak vodika. Budući da su vodikovi uklonjeni iz metana pri proizvodnji ugljičnog dioksida, ugljik je oksidiran.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Drugi alternativni pristup za opisivanje oksidacije je gubitak elektrona. Ovaj se pristup može koristiti za objašnjenje kemijskih reakcija, gdje ne možemo vidjeti stvaranje oksida ili gubitak vodika. Dakle, čak i kada nema kisika, ovim pristupom možemo objasniti oksidaciju. Na primjer, u sljedećoj reakciji, magnezij se pretvorio u magnezijeve ione. Budući da je magnezij izgubio dva elektrona, podvrgnut je oksidaciji, a plinoviti klor je oksidacijsko sredstvo.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Stanje oksidacije pomaže identificirati atome koji su prošli oksidaciju. Prema definiciji IUPAC-a, oksidacijsko stanje je “mjera stupnja oksidacije atoma u tvari. Definiran je kao naboj koji bi atom mogao imati.” Oksidacijsko stanje je cjelobrojna vrijednost, a može biti pozitivno, negativno ili nula. Oksidacijsko stanje atoma mijenja se tijekom kemijske reakcije. Ako se stupanj oksidacije povećava, tada se kaže da je atom oksidiran. Kao u gornjoj reakciji, magnezij ima nulto oksidacijsko stanje, a magnezijev ion ima +2 oksidacijsko stanje. Budući da se oksidacijski broj povećao, magnezij je oksidirao.
Izgaranje
Izgaranje ili zagrijavanje je reakcija u kojoj se toplina proizvodi egzotermnom reakcijom. Da bi se reakcija odvijala, tamo bi trebali biti gorivo i oksidans. Tvari koje izgaraju poznate su kao goriva. To mogu biti ugljikovodici poput benzina, dizela, metana ili vodikovog plina itd. Obično je oksidacijsko sredstvo kisik, ali mogu postojati i drugi oksidansi poput fluora. U reakciji se gorivo oksidira pomoću oksidansa. Dakle, ovo je reakcija oksidacije. Kada se koriste ugljikovodična goriva, proizvodi nakon potpunog izgaranja obično su ugljikov dioksid i voda. Međutim, ako se spaljivanje nije dogodilo u potpunosti, ugljični monoksid i druge čestice mogu se ispustiti u atmosferu, a to može uzrokovati veliko zagađenje.
Koja je razlika između oksidacije i izgaranja?
• Izgaranje je reakcija oksidacije.
• Za izgaranje, uobičajeni oksidans je kisik, ali za odvijanje reakcije oksidacije kisik nije bitan.
• U izgaranju, proizvodi su prvenstveno voda i ugljikov dioksid, ali u oksidaciji produkt može varirati ovisno o početnom materijalu. Međutim, uvijek će imati viši stupanj oksidacije od reaktanata.
• U reakcijama izgaranja proizvodi se toplina i svjetlost, a rad se može obaviti iz energije. Ali za reakcije oksidacije to nije uvijek točno.
