Oxidatiereactie versus reductiereactie
Oxidatie- en reductiereacties zijn met elkaar verbonden. Waar een stof wordt geoxideerd, vermindert een andere stof. Daarom zijn deze reacties gezamenlijk bekend als redoxreacties.
Oxidatiereactie
Oorspronkelijk werden oxidatiereacties geïdentificeerd als de reacties waarbij zuurstofgas deelneemt. Hier combineert zuurstof met een ander molecuul om een oxide te produceren. In deze reactie ondergaat zuurstof reductie en de andere stof ondergaat oxidatie. Daarom is in feite een oxidatiereactie 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.
2H2 + O2 -> 2H2O
Een andere manier om oxidatie te beschrijven is als verlies van waterstof. Er zijn gevallen waarin het moeilijk is om oxidatie te beschrijven 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 waterstof uit methaan is verwijderd bij het produceren van koolstofdioxide, is koolstof daar geoxideerd.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Een andere alternatieve benadering om oxidatie te beschrijven is als het verliezen 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. Aangezien magnesium twee elektronen heeft verloren, heeft het oxidatie ondergaan en is chloorgas het oxidatiemiddel.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
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.” Oxidatietoestand is een geheel getal en kan positief, negatief of nul zijn. Oxidatietoestand van een atoom is onderhevig aan verandering bij chemische reactie. Als de oxidatietoestand toeneemt, wordt gezegd dat het atoom is geoxideerd. Zoals in de bovenstaande reactie, heeft magnesium een oxidatietoestand van nul en magnesiumion heeft een oxidatietoestand van +2. Sinds het oxidatiegetal is toegenomen, is magnesium geoxideerd.
Reductiereactie
Reductie is het tegenovergestelde van oxideren. In termen van zuurstofoverdracht gaan bij de reductiereacties zuurstofstoffen verloren. In termen van waterstofoverdracht vinden reductiereacties plaats wanneer waterstof wordt gewonnen. In het bovenstaande voorbeeld tussen methaan en zuurstof is zuurstof bijvoorbeeld verminderd omdat het waterstof heeft gekregen. In termen van elektronenoverdracht wint reductie elektronen. Dus volgens het bovenstaande voorbeeld wordt chloor gereduceerd.
Wat is het verschil tussen oxidatiereactie en reductiereactie?
• Bij oxidatiereacties wordt zuurstof gewonnen en bij reductiereacties gaat zuurstof 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 wordt de oxidatietoestand verhoogd. De soort die reductie ondergaat, vermindert hun oxidatietoestand.
