Reductiedefinitie in de chemie

Reductie omvat een halfreactie waarbij een chemische soort zijn oxidatiegetal verlaagt, meestal door elektronen te winnen. De andere helft van de reactie betreft oxidatie, waarbij elektronen verloren gaan. Reductie en oxidatie vormen samen redoxreacties (reductie-oxidatie = redox). Reductie kan worden beschouwd als het tegenovergestelde oxidatieproces.

Bij sommige reacties kunnen oxidatie en reductie worden gezien in termen van zuurstofoverdracht. Hier is oxidatie de winst van zuurstof, terwijl reductie het verlies van zuurstof is.

Een oude, minder gebruikelijke definitie van oxidatie en reductie onderzoekt de reactie in termen van protonen of waterstof. Hier is oxidatie het verlies van waterstof, terwijl reductie de winst van waterstof is.

De meest nauwkeurige reductiedefinitie omvat elektronen en oxidatiegetal.

Voorbeelden van reductie

De H⁺ ionen, met een oxidatiegetal van +1, worden gereduceerd tot H₂, met een oxidatiegetal van 0, in de reactie:

Zn (s) + 2H⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + H₂(G)

Een ander eenvoudig voorbeeld is de reactie tussen koperoxide en magnesium om koper en magnesiumoxide op te leveren:

CuO + Mg → Cu + MgO

Het roesten van ijzer is een proces dat oxidatie en reductie met zich meebrengt. Zuurstof wordt verminderd, terwijl ijzer wordt geoxideerd. Hoewel het gemakkelijk is om te identificeren welke soorten geoxideerd en gereduceerd zijn met behulp van de "zuurstof" -definitie van oxidatie en reductie, is het moeilijker om elektronen te visualiseren. Een manier om dit te doen is om de reactie te herschrijven als een ionische vergelijking. Koper (II) oxide en magnesiumoxide zijn ionische verbindingen, terwijl de metalen niet zijn:

Cu²⁺ + Mg → Cu + Mg²⁺

Het koperion ondergaat reductie door elektronen te winnen om koper te vormen. Het magnesium ondergaat oxidatie door elektronen te verliezen om het 2+ kation te vormen. Of je kunt het zien als magnesium dat de koper (II) -ionen vermindert door elektronen te doneren. Magnesium werkt als een reductiemiddel. Ondertussen verwijderen de koper (II) ionen elektronen uit magnesium om magnesiumionen te vormen. De koper (II) -ionen zijn het oxidatiemiddel.

Een ander voorbeeld is de reactie die ijzer extraheert uit ijzererts:

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3 CO₂

Het ijzeroxide ondergaat reductie (verliest zuurstof) om ijzer te vormen terwijl het koolmonoxide wordt geoxideerd (krijgt zuurstof) om koolstofdioxide te vormen. In deze context is ijzer (III) oxide het oxidatiemiddel, die zuurstof geeft aan een ander molecuul. Koolmonoxide is het reductiemiddel, die zuurstof uit een chemische soort verwijdert.

OLIE RIG en LEO GER Om oxidatie en reductie te onthouden

Er zijn twee acroniemen die u kunnen helpen oxidatie en reductie recht te houden.

• OLIE RIG - Dit staat voor "Oxidatie is verlies en reductie is winst." De soort die wordt geoxideerd verliest elektronen, die worden gewonnen door de soort die wordt gereduceerd.
• LEO GER of "Leo de leeuw zegt grr." - Dit staat voor "Verlies van elektronen = oxidatie terwijl winst van elektronen = reductie."

Een andere manier om te onthouden welk deel van de reactie is geoxideerd en dat is gereduceerd, is door eenvoudigweg een reductie terug te roepen, een vermindering van de lading.