REDUKÁLÓSZER: MI EZ A LEGERŐSEBB, PÉLDÁK - KÉMIA - 2025

A redukálószer olyan anyag, amelynek funkciója az oxidálószer redukálása egy oxid-redukciós reakcióban. A redukálószerek természetüknél fogva elektrondonorok, jellemzően azok az anyagok, amelyek legalacsonyabb oxidációs szintje és nagy mennyiségű elektron.

Van egy kémiai reakció, amely során az atomok oxidációs állapota változó. Ezek a reakciók redukciós és kiegészítő oxidációs folyamatokat tartalmaznak. Ezekben a reakciókban az egyik molekulából, atomból vagy ionból egy vagy több elektron átkerül egy másik molekulába, atomba vagy ionba. Ez magában foglalja egy oxid-redukciós reakció előállítását.

Az oxid-redukciós folyamat során azt az elemet vagy vegyületet, amely elveszti (vagy adományozza) elektronját (vagy elektronjait) redukálószernek nevezik, szemben azzal az oxidáló szerrel, amely az elektron receptor. Azt mondják, hogy a redukálószerek redukálják az oxidálószert, és az oxidálószer oxidálja a redukálószert.

A legjobb vagy a legerősebb redukáló szerek azok, amelyek a legnagyobb atomsugárral rendelkeznek; vagyis nagyobb távolságra vannak a maguktól a körülvevő elektronokhoz.

A redukáló szerek általában fémek vagy negatív ionok. Általános redukáló szerek az aszkorbinsav, kén, hidrogén, vas, lítium, magnézium, mangán, kálium, nátrium, C-vitamin, cink és még sárgarépa kivonat.

Mik a redukáló szerek?

Mint már említettük, a redukálószerek felelősek az oxidálószer redukálásáért, amikor oxid-redukciós reakció zajlik.

Az oxid-redukciós reakció egyszerű és tipikus reakciója az aerob celluláris légzés:

C ₆ H ₁₂ O ₆ (s) + ₆ O ₂ (g) → 6 CO ₂ (g) + 6 H ₂ O (l)

Ebben az esetben, ha a glükóz (C ₆ H ₁₂ O ₆) oxigénnel (O ₂) reagál, a glükóz redukálószerként viselkedik, hogy elektronokat adja az oxigénnek - azaz oxidálódik - és az oxigén oxidálószerré válik.

A szerves kémia, a legjobb redukálószerek azok, reagensek, amelyek a hidrogén (H ₂), hogy a reakciót. A kémia ezen területén a redukciós reakció hidrogén hozzáadására vonatkozik egy molekula számára, bár a fenti meghatározás (oxid-redukciós reakciók) szintén érvényes.

A redukálószer erősségét meghatározó tényezők

Ahhoz, hogy egy anyagot "erősnek" lehessen tekinteni, várhatóan olyan molekulákból, atomokból vagy ionokból állnak, amelyek többé-kevésbé könnyen elvezetik elektronukat.

Ehhez számos tényezőt kell figyelembe venni, hogy felismerjük a redukálószer által kifejtett erőt: elektronegativitás, atomi sugár, ionizációs energia és redukciós potenciál.

elektronegativitás

Az elektronegativitás az a tulajdonság, amely leírja az atom hajlamát arra, hogy vonjon egy kötött elektronot pár magához. Minél nagyobb az elektronegativitás, annál nagyobb a vonzó erő, amelyet az atom az azt körülvevő elektronokra gyakorol.

A periódusos táblázatban az elektronegativitás balról jobbra növekszik, tehát az alkálifémek a legkevesebb elektronegatív elemek.

Atomic radio

Ez az a tulajdonság, amely méri az atomok számát. Arra utal, hogy az atommag közepétől a környező elektron felhő határáig jellemző vagy átlagos távolság van.

Ez a tulajdonság nem pontos - és emellett számos elektromágneses erő is részt vesz annak meghatározásában -, azonban ismert, hogy ez az érték balról jobbra csökken a periodikus táblázatban, és fentről lefelé növekszik. Ez az az oka annak, hogy az alkálifémek, különösen a cézium atomi sugara nagyobb.

Ionizációs energia

Ez a tulajdonság az az energia, amely ahhoz szükséges, hogy a legkevésbé kötött elektron eltávolításra kerüljön az atomból (a valencia elektron), hogy kationt képezzen.

Azt mondják, hogy minél közelebb vannak az elektronok az általuk körülvett atommaghoz, annál nagyobb az atom ionizációs energiája.

Az ionizációs energia balról jobbra és alulról felfelé nő a periódusos rendszerben. A fémek (különösen az alkáli fémek) ismét alacsonyabb ionizációs energiával rendelkeznek.

Redukciós potenciál

Ez egy kémiai faj hajlamossága elektronok elnyerésére, és ennélfogva csökkentésre. Mindegyik fajnak van egy belső redukciós potenciálja: minél nagyobb a potenciál, annál nagyobb az affinitása az elektronokhoz, és csökkentési képessége is.

A redukáló szerek azok az anyagok, amelyeknek a legalacsonyabb redukciós képességük van, mivel alacsony affinitással rendelkeznek az elektronokkal.

Erõsebb redukálószerek

A fent leírt tényezőkkel arra a következtetésre lehet jutni, hogy egy "erős" redukálószer megtalálásához alacsony elektronegativitással, nagy atomi sugárral és alacsony ionizációs energiával rendelkező atomra vagy molekulára van szükség.

Mint már említettük, az alkálifémek rendelkeznek ezekkel a jellemzőkkel, és a legerősebb redukáló szereknek tekintik őket.

Másrészt, lítium (Li) tartják a legerősebb redukálószer, mivel ez rendelkezik a legalacsonyabb redukciós potenciál, míg a LiAIH ₄ -molekula akkor tekinthető a legerősebb redukálószer az összes, mert tartalmaz ebben és az egyéb elvárt jellemzők.

Példák redukálószerekkel végzett reakciókra

A mindennapi életben sok esetben van rozsdacsökkentés. A leginkább képviselőket az alábbiakban részletezzük:

1. példa

Oktán (a benzin fő alkotóeleme) égési reakciója:

2C ₈ H ₁₈ (l) + 25o ₂ → 16CO ₂ (g) + 18H ₂ O (g)

Látható, hogy az oktán (redukálószer) az elektronokat oxigénné (oxidálószerként) adja, nagy mennyiségben szén-dioxidot és vizet képezve.

2. példa

A glükóz hidrolízise a közös redukció további hasznos példája:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 2ADP + 2P + 2NAD ⁺ → 2CH ₃ COCO ₂ H + 2ATP + 2NADH

Ebben a reakcióban a NAD molekulái (ebben a reakcióban egy elektronreceptor és oxidálószer) elektronokat vesznek a glükózból (redukálószer).

3. példa

Végül a vas-oxid reakcióban

Fe ₂ O ₃ (s) + 2Al (I) → Al ₂ O ₃ (s) + 2Fe (l)

A redukálószer alumínium, az oxidálószer pedig a vas.

Irodalom

1. Wikipedia. (Sf). Wikipedia. Vissza a (z) en.wikipedia.org oldalról
2. BBC. (Sf). Bbc.co.uk. Vissza a bbc.co.uk-ból
3. Pearson, D. (második). Kémia LibreTexts. A (z) chem.libretexts.org webhelyből származik
4. Research, B. (sf). Bodner kutatási web. Vissza a következőhöz: chemed.chem.purdue.edu
5. Peter Atkins, LJ (2012). Kémiai alapelvek: A betekintés keresése.