Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

En oxidationsreduktionsreaktion eller redoxreaktion er en kemisk reaktion, hvor en eller flere elektroner overføres fra et molekyle eller en forbindelse til en anden. De arter, der taber elektroner, oxideres og sædvanligvis et reduktionsmiddel; den art, der får elektroner, reduceres og er sædvanligvis oxidationsmidlet. Everyday redox-reaktioner omfatter fotosyntese, åndedræt, forbrænding og korrosion.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Oxidation og reduktion (eller redox) reaktioner sker i vores celler under cellulære respiration, i planter under fotosyntese og under forbrændings- og korrosionsreaktioner.

Fotosyntese i planter

I fotosyntese, der finder sted i de grønne blade af planter, kombineres kuldioxid og vand under påvirkning af lys til dannelse af molekylært oxygen og kulhydratglucose. Anlægget bruger glukosen som brændstof til dets metaboliske processer. I det første trin bruges lysenergi til at frigøre hydrogenatomer, reducere dem og skabe iltgas; disse atomer reducerer kulstofet i carbondioxidet. Dette kan udtrykkes stort set som kuldioxid + vand + lys energi → kulhydrat + oxygen + vand. Den overordnede, afbalancerede reaktion for fotosyntese skrives normalt 6 CO2 + 6 H2O - & gt; C6H12O6 + 6 O2.

Respiration

Cellulær respiration gør det muligt for organismer at befri den energi, der er lagret i glucoses kemiske bindinger; tænk på det som det absolutte endepunkt i at få brændstof fra mad. Den afbalancerede redoxreaktion er:

C 6H 12O 6 + 6O 2 -> 6 CO 2 + 6 H 2O + 36 ATP

Hvor ATP er adenosintrifosfat, en simpel energiforsyningsforbindelse, der driver forskellige andre metaboliske processer. I denne reaktion oxideres glucose og oxygen reduceres. Når man ser, at en forbindelse har tabt hydrogenatomer, er det løst taget, at det er blevet oxideret, og når det har fået dem, er det blevet reduceret.

Forbrænding

Måske tænker du på brænding eller forbrænding, som mere af en fysisk proces end en kemisk. Ikke desto mindre repræsenterer forbrændingen af ​​f.eks. Carbonhydriderne i fossile brændstoffer såvel som brændingen af ​​organisk materiale i træ kvintessente redoxreaktioner. I hvert tilfælde forbindes carbon i forbindelsen, der forbrændes, med oxygenatomer i luften, medens noget oxygen binder til hydrogenet i forbindelsen; Derfor forbrændes forbindelsen, der oxideres, og oxygenet reduceres, med kuldioxid og vanddamp udledes som forbrændingsprodukter.

Korrosion

Når vand kommer i kontakt med for eksempel et jern rør, noget af iltet i vandet oxiderer jernet, hvilket giver fri hydrogenioner. Disse ioner kombinerer med ilt i den omgivende luft for at danne vand, og processen starter igen ved oxidations-jern-trinnet, hvilket resulterer i stigende mængder jern i en mere oxideret tilstand - det vil sige mere og mere positiv ladning. Disse jernatomer kombinerer med hydroxylgrupper - negativt ladede oxygen-hydrogenpar - for at danne forbindelserne Fe (OH) 2 eller jern (II) hydroxid og Fe (OH) 3 eller jern III) hydroxid. I sidste ende er der med tørring det rester, der er Fe2O3, eller jernoxid, det rødbrune materiale kendt som rust.