Reduktionsdefinition in der Chemie

Die Reduktion beinhaltet eine Halbreaktion, bei der eine chemische Spezies ihre Oxidationszahl verringert, üblicherweise durch Gewinnung von Elektronen. Die andere Hälfte der Reaktion beinhaltet eine Oxidation, bei der Elektronen verloren gehen. Reduktion und Oxidation bilden zusammen Redoxreaktionen (Reduktion-Oxidation = Redox). Die Reduktion kann als der entgegengesetzte Oxidationsprozess angesehen werden.

In einigen Reaktionen kann Oxidation und Reduktion als Sauerstoffübertragung betrachtet werden. Hier ist Oxidation der Sauerstoffgewinn, während Reduktion der Sauerstoffverlust ist.

Eine alte, weniger verbreitete Definition von Oxidation und Reduktion untersucht die Reaktion in Bezug auf Protonen oder Wasserstoff. Hier ist Oxidation der Verlust von Wasserstoff, während Reduktion der Gewinn von Wasserstoff ist.

Die genaueste Reduktionsdefinition beinhaltet Elektronen und Oxidationszahl.

Beispiele für die Reduktion

Das H⁺ Ionen mit einer Oxidationszahl von +1 werden zu H reduziert₂, mit einer Oxidationszahl von 0 in der Reaktion:

Zn (s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(G)

Ein weiteres einfaches Beispiel ist die Reaktion zwischen Kupferoxid und Magnesium zu Kupfer und Magnesiumoxid:

CuO + Mg → Cu + MgO

Beim Rosten von Eisen geht es um Oxidation und Reduktion. Sauerstoff wird reduziert, während Eisen oxidiert wird. Während es einfach ist zu identifizieren, welche Spezies oxidiert und reduziert werden, ist es schwieriger, Elektronen zu visualisieren. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, die Reaktion als Ionengleichung umzuschreiben. Kupfer (II) -oxid und Magnesiumoxid sind ionische Verbindungen, während die Metalle nicht:

Cu²⁺ + Mg → Cu + Mg²⁺

Das Kupferion unterliegt einer Reduktion, indem es Elektronen gewinnt, um Kupfer zu bilden. Das Magnesium wird oxidiert, indem es Elektronen unter Bildung des 2+ -Kations verliert. Oder Sie können es als Magnesium betrachten, das die Kupfer (II) -Ionen durch die Abgabe von Elektronen reduziert. Magnesium wirkt als Reduktionsmittel. In der Zwischenzeit entfernen die Kupfer (II) -Ionen Elektronen aus Magnesium, um Magnesiumionen zu bilden. Die Kupfer (II) -Ionen sind das Oxidationsmittel.

Ein anderes Beispiel ist die Reaktion, die Eisen aus Eisenerz extrahiert:

Fe₂Ö₃ + 3CO → 2Fe + 3 CO₂

Das Eisenoxid wird reduziert (verliert Sauerstoff), um Eisen zu bilden, während das Kohlenmonoxid oxidiert (Sauerstoff gewinnt), um Kohlendioxid zu bilden. Eisen (III) -oxid ist in diesem Zusammenhang das Oxidationsmittel, was einem anderen Molekül Sauerstoff gibt. Kohlenmonoxid ist das Reduktionsmittel, die Sauerstoff aus einer chemischen Spezies entfernt.

OIL RIG und LEO GER Zur Erinnerung an Oxidation und Reduktion

Es gibt zwei Akronyme, die Ihnen helfen können, die Oxidation und Reduktion gerade zu halten.

• OIL RIG-Dies steht für "Oxidation ist Verlust und Reduktion ist Gewinn". Die oxidierte Spezies verliert Elektronen, die von der reduzierten Spezies gewonnen werden.
• LEO GER oder "Leo der Löwe sagt grr." - Dies steht für "Elektronenverlust = Oxidation, während Elektronengewinn = Reduktion".

Eine andere Möglichkeit, sich daran zu erinnern, welcher Teil der Reaktion oxidiert und welcher reduziert wird, besteht darin, sich einfach an die mittlere Reduktion der Ladung zu erinnern.