- Apakah pengurangannya?
- Nombor oksigen
- Atom elektronegatif
- Contoh
- Pengurangan dalam kimia organik
- Pengekstrakan logam
- Rujukan
The pengurangan adalah semua yang tindak balas kimia di mana atom salah satu daripada bahan tindak balas hujung sehingga mendapat elektron; Apa yang juga dapat dilihat dengan cara ini: kekosongan atau "ketidakselesaan" elektronik anda dikurangkan. Sebuah atom memperoleh elektron apabila spesies menderma mereka; iaitu, berkarat.
Jenis tindak balas ini tidak dapat terjadi dengan sendirinya: jika satu spesies menerima elektron, yang lain mesti melepaskannya. Jika tidak, jirim akan diciptakan dari sia-sia, mengurangkan atom setelah memperoleh elektron dari vakum. Oleh itu, ia adalah tindak balas setengah redoks (pengurangan / pengoksidaan).
Pengurangan pokok perak. Sumber: Gabriel Bolívar.
Contoh pengurangan yang dapat ditunjukkan di dalam kelas adalah reaksi antara permukaan logam tembaga dan larutan berair perak nitrat, AgNO 3 .
Sebagai penyelesaian, perak didapati sebagai kation Ag + bermuatan positif. Ini, dengan berinteraksi dengan permukaan tembaga, berbentuk seperti pokok Krismas, merebut elektron dari atom tembaga. Apabila ini berlaku, tembaga menggantikan perak dalam garam nitrat; dan sebagai hasilnya, tembaga nitrat, Cu (NO 3 ) 2, terbentuk .
Cu 2+ kation bersama NO 3 - putar larutan menjadi kebiruan; dan perak, memutihkan pokok Krismas seolah-olah ditutup dengan salji.
Apakah pengurangannya?
Sebagai pengurangan, telah dikatakan bahawa spesies memperoleh elektron. Bagaimana ini dapat disahkan dalam persamaan kimia? Sebagai contoh, dalam persamaan untuk tindak balas antara Cu dan AgNO 3 , bagaimana anda tahu bila pengurangan berlaku? Untuk mengesahkan ini, perlu menentukan bilangan atau keadaan pengoksidaan.
Unsur-unsur dalam keadaan semula jadi, mempunyai definisi keadaan pengoksidaan sama dengan sifar, kerana diasumsikan bahawa mereka tidak kehilangan atau memperoleh elektron. Oleh itu, logam pepejal mempunyai keadaan pengoksidaan sifar. Oleh itu, perak meningkat dari +1 (Ag + ) hingga 0 (Ag). Cas ion logam sama dengan keadaan pengoksidaannya.
Sebaliknya, elektron berasal dari tembaga: dari 0 (Cu) hingga +2 (Cu 2+ ). Anion nitrat, NO 3 - tidak berubah semasa kedua-dua logam bertukar elektron; oleh itu, persamaan boleh ditulis sebagai:
2Ag + + Cu => 2Ag + Cu 2+
Perhatikan bahawa kedua-dua cas dan atomnya seimbang.
Inilah yang terdiri daripada pengurangan kimia: dalam penambahan elektron yang menjadikan keadaan pengoksidaan atom kurang positif daripada elektron.
Nombor oksigen
Oksigen adalah atom yang sangat elektronegatif dan pengoksidaan, jadi apabila atom membentuk sebatian dengannya (seperti oksida), mereka mempunyai keadaan pengoksidaan positif. Semakin banyak bilangan oksigen yang berinteraksi dengan atom, semakin positif keadaan pengoksidaannya; atau yang sama, lebih berkarat.
Oleh itu, apabila sebatian mempunyai lebih sedikit atom oksigen, ia dikatakan kurang teroksidasi; iaitu, atom kehilangan lebih sedikit elektron.
Contoh klasik dapat dilihat pada karbon monoksida dan karbon dioksida. Untuk CO, karbon mempunyai keadaan pengoksidaan +2; sementara untuk CO 2 , keadaan pengoksidaannya adalah +4.
Oleh itu, jika dalam tindak balas CO 2 diubah menjadi CO, pengurangan dikatakan berlaku; sejak itu, karbon kini berinteraksi dengan satu oksigen dan bukan dua. Untuk tindak balas yang berlawanan, CO berubah menjadi CO 2 , kita bercakap mengenai pengoksidaan karbon.
Ini berlaku untuk semua atom, terutamanya logam dalam oksida logamnya; contohnya, CrO 2 (Cr 4+ ) dan CrO 3 (Cr 6+ ).
Dalam persamaan kimia di mana satu spesies kehilangan oksigen sementara spesies lain memperolehnya, pemindahan oksigen dikatakan berlaku.
Atom elektronegatif
Anda selalu dapat menentukan apakah ada pengurangan dengan mengubah keadaan pengoksidaan menjadi nilai yang kurang positif. Seperti yang baru dijelaskan, cara cepat untuk memberitahu tanpa melakukan matematik adalah dengan memerhatikan apakah terdapat penurunan atom oksigen dalam sebatian.
Perkara yang sama boleh berlaku dengan atom lain yang lebih elektronegatif daripada atom yang memperoleh atau kehilangan elektron.
Sebagai contoh, jika CF 4 bertindak balas sedemikian rupa sehingga menjadi CH 4 , maka pengurangan dikatakan telah berlaku; kerana fluor lebih elektronegatif daripada atom hidrogen. Akibatnya, karbon kurang teroksidasi dalam CH 4 daripada di CF 4 , yang sama dengan mengatakan bahawa ia telah dikurangkan.
Contoh
Pengurangan dalam kimia organik
Contoh CF 4 dan CH 4 mencerminkan apa yang berlaku dalam tindak balas organik, di mana pengurangan cas separa atom dianggap sebagai keuntungan elektronik. Ini banyak berlaku ketika mempertimbangkan pengurangan kumpulan fungsi beroksigen.
Contohnya, pertimbangkan kumpulan ROH, RCHO, dan COOH. Yang pertama sesuai dengan alkohol, di mana karbon mengikat dengan oksigen (C-OH); yang kedua adalah kumpulan aldehid, di mana karbon membentuk ikatan berganda dengan oksigen dan juga terikat dengan hidrogen (C = OH); dan yang ketiga adalah kumpulan karboksil.
Dalam kumpulan karboksil, karbon membentuk ikatan berganda dengan satu O, dan ikatan tunggal dengan O yang lain (HO-C = O).
Oleh itu, pengurangan berlaku sekiranya asid karboksilik berubah menjadi alkohol:
RCOOH => ROH
Pengekstrakan logam
Pengurangan bahan kimia sangat penting dalam proses pengambilan logam dari mineralnya. Beberapa reaksi adalah:
HgS + O 2 => Hg + SO 2
Merkuri sulfida diturunkan menjadi merkuri logam.
Cu 2 S + O 2 => 2 Cu + SO 2
Tembaga sulfida diturunkan menjadi tembaga logam.
2ZnS + 3O 2 => 2ZnO + 2SO 2
ZnO + C => Zn + CO (perhatikan pemindahan O)
Zink sulfida mula-mula diturunkan menjadi monoksida dan kemudian menjadi bentuk logamnya.
Fe 2 O 3 + 3CO => 2Fe + 3CO 2
Ferric oxide diturunkan menjadi besi logam.
WO 3 + 3H 2 => W + 3H 2 O
Dan tungsten trioksida dikurangkan menjadi tungsten logam.
Sebagai latihan, bilangan pengoksidaan logam dapat ditentukan sebelum dikurangkan.
Rujukan
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
- LibreTexts Kimia. (9 Disember 2018). Reaksi Pengoksidaan-Pengurangan. Dipulihkan dari: chem.libretexts.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (04 Julai 2018). Definisi Pengurangan Kimia. Dipulihkan dari: thinkco.com
- Hultzman R. (2019). Pengurangan Kimia: Definisi & Gambaran Keseluruhan. Kaji. Dipulihkan dari: study.com
- Clark J. (2013). Definisi pengoksidaan dan pengurangan (redoks). Dipulihkan dari: chemguide.co.uk
- Pandangan Tutor. (sf). Reaksi pengurangan. Dipulihkan dari: chemistry.tutorvista.com