Oxidatiereactie versus reductiereactie
Oxidatie- en reductiereacties zijn met elkaar verbonden. Waar de ene stof wordt geoxideerd, vermindert een andere stof. Daarom worden deze reacties gezamenlijk redoxreacties genoemd.
Oxidatiereactie
Oorspronkelijk werden oxidatiereacties geïdentificeerd als de reacties waaraan zuurstofgas deelneemt. Hier combineert zuurstof met een ander molecuul om een oxide te produceren. Bij deze reactie ondergaat zuurstof reductie en ondergaat de andere stof oxidatie. Daarom is oxidatiereactie in feite het toevoegen van zuurstof aan een andere stof. In de volgende reactie ondergaat waterstof bijvoorbeeld oxidatie en daarom wordt een zuurstofatoom toegevoegd aan waterstof dat water vormt.
2H 2 + O 2 -> 2H 2 O
Een andere manier om oxidatie te omschrijven is als verlies van waterstof. Er zijn gevallen waarin het moeilijk is om oxidatie te omschrijven als het toevoegen van zuurstof. In de volgende reactie is bijvoorbeeld zuurstof toegevoegd aan zowel koolstof als waterstof, maar heeft alleen koolstof oxidatie ondergaan. In dit geval kan oxidatie worden beschreven door te zeggen dat het het verlies van waterstof is. Omdat waterstofatomen uit methaan zijn verwijderd bij het produceren van kooldioxide, is daar koolstof geoxideerd.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O
Een andere alternatieve benadering om oxidatie te beschrijven, is het verlies van elektronen. Deze benadering kan worden gebruikt om chemische reacties te verklaren, waarbij we geen oxidevorming of waterstofverlies kunnen zien. Dus zelfs als er geen zuurstof is, kunnen we oxidatie met deze benadering verklaren. In de volgende reactie is magnesium bijvoorbeeld omgezet in magnesiumionen. Omdat magnesium twee elektronen heeft verloren, heeft het oxidatie ondergaan en is chloorgas het oxidatiemiddel.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2Cl -
De oxidatietoestand helpt bij het identificeren van de atomen die oxidatie hebben ondergaan. Volgens de IUPAC-definitie is de oxidatietoestand “een maat voor de mate van oxidatie van een atoom in een stof. Het wordt gedefinieerd als de lading die een atoom zou kunnen hebben. De oxidatietoestand is een geheel getal en kan positief, negatief of nul zijn. De oxidatietoestand van een atoom is onderhevig aan verandering bij een chemische reactie. Als de oxidatietoestand toeneemt, wordt gezegd dat het atoom geoxideerd is. Net als in de bovenstaande reactie heeft magnesium een oxidatietoestand van nul en heeft magnesiumion een oxidatietoestand van +2. Omdat het oxidatiegetal is toegenomen, is magnesium geoxideerd.
Reductiereactie
Reductie is het tegenovergestelde van oxideren. In termen van zuurstofoverdracht gaan bij de reductiereacties zuurstofatomen verloren. In termen van waterstofoverdracht vinden reductiereacties plaats wanneer waterstof wordt gewonnen. In het bovenstaande voorbeeld tussen methaan en zuurstof is bijvoorbeeld zuurstof verminderd omdat het waterstof heeft gewonnen. In termen van elektronenoverdracht wint reductie aan elektronen. Dus volgens het bovenstaande voorbeeld wordt chloor verminderd.
Wat is het verschil tussen oxidatiereactie en reductiereactie?
• Bij oxidatiereacties worden zuurstofatomen gewonnen en bij de reductiereacties gaan zuurstofatomen verloren.
• Bij oxidatie gaat waterstof verloren, maar bij reductie wordt waterstof gewonnen.
• Bij oxidatiereacties gaan elektronen verloren, maar bij reductiereacties worden elektronen gewonnen.
• Bij oxidatiereacties neemt de oxidatietoestand toe. De soorten die worden gereduceerd, verminderen hun oxidatietoestand.
