Definitie en voorbeeld van oxidatie in de chemie

Twee belangrijke soorten chemische reacties zijn oxidatie en reductie. Oxidatie heeft niet noodzakelijk iets met zuurstof te maken. Dit is wat het betekent en hoe het verband houdt met reductie.

Belangrijkste afhaalrestaurants: oxidatie in de chemie

• Oxidatie treedt op wanneer een atoom, molecuul of ion een of meer elektronen verliest in een chemische reactie.
• Wanneer oxidatie optreedt, neemt de oxidatietoestand van de chemische soort toe.
• Oxidatie houdt niet noodzakelijkerwijs zuurstof in! Oorspronkelijk werd de term gebruikt toen zuurstof bij een reactie elektronenverlies veroorzaakte. De moderne definitie is algemener.

Definitie van oxidatie

Oxidatie is het verlies van elektronen tijdens een reactie door een molecuul, atoom of ion.
Oxidatie treedt op wanneer de oxidatietoestand van een molecuul, atoom of ion wordt verhoogd. Het tegenovergestelde proces wordt reductie genoemd, die optreedt wanneer er een toename van elektronen is of de oxidatietoestand van een atoom, molecuul of ion afneemt.

Een voorbeeld van een reactie is die tussen waterstof en fluorgas om fluorwaterstofzuur te vormen:

H₂ + F₂ → 2 HF

Bij deze reactie wordt waterstof geoxideerd en wordt fluor gereduceerd. De reactie kan beter worden begrepen als deze is geschreven in termen van twee halve reacties.

H₂ → 2 H⁺ + 2 e^-

F₂ + 2 e^- → 2 F^-

Merk op dat deze reactie nergens zuurstof bevat!

Historische definitie van oxidatie waarbij zuurstof betrokken is

Een oudere betekenis van oxidatie was wanneer zuurstof aan een verbinding werd toegevoegd. Dit kwam omdat zuurstofgas (O₂) was het eerste bekende oxidatiemiddel. Hoewel de toevoeging van zuurstof aan een verbinding doorgaans voldoet aan de criteria voor elektronenverlies en een toename van de oxidatietoestand, werd de definitie van oxidatie uitgebreid met andere soorten chemische reacties.

Een klassiek voorbeeld van de oude definitie van oxidatie is wanneer ijzer wordt gecombineerd met zuurstof om ijzeroxide of roest te vormen. Men zegt dat het ijzer tot roest is geoxideerd. De chemische reactie is:

2 Fe + O₂ → Fe₂O₃

Het ijzermetaal wordt geoxideerd om het ijzeroxide te vormen dat bekend staat als roest.

Elektrochemische reacties zijn geweldige voorbeelden van oxidatiereacties. Wanneer een koperdraad in een oplossing wordt geplaatst die zilverionen bevat, worden elektronen overgebracht van het kopermetaal naar de zilverionen. Het kopermetaal is geoxideerd. Zilverkleurige metalen snorharen groeien op de koperdraad, terwijl koperionen in de oplossing worden vrijgegeven.

Cu (s) + 2 Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2 Ag (s)

Een ander voorbeeld van oxidatie waarbij een element met zuurstof combineert, is de reactie tussen magnesiummetaal en zuurstof om magnesiumoxide te vormen. Veel metalen oxideren, dus het is nuttig om de vorm van de vergelijking te herkennen: