Reazione di ossidazione vs reazione di riduzione
Le reazioni di ossidazione e riduzione sono correlate. Quando una sostanza viene ossidata, un'altra sostanza si riduce. Pertanto, queste reazioni sono note congiuntamente come reazioni redox.
Reazione di ossidazione
In origine le reazioni di ossidazione sono state identificate come le reazioni a cui partecipa il gas ossigeno. Qui, l'ossigeno si combina con un'altra molecola per produrre un ossido. In questa reazione, l'ossigeno subisce una riduzione e l'altra sostanza subisce l'ossidazione. Pertanto, fondamentalmente la reazione di ossidazione consiste nell'aggiungere ossigeno a un'altra sostanza. Ad esempio, nella reazione seguente, l'idrogeno subisce ossidazione e, quindi, l'atomo di ossigeno viene aggiunto all'acqua che forma l'idrogeno.
2H 2 + O 2 -> 2H 2 O
Un altro modo per descrivere l'ossidazione è la perdita di idrogeno. In alcune occasioni è difficile descrivere l'ossidazione come l'aggiunta di ossigeno. Ad esempio, nella reazione seguente l'ossigeno si è aggiunto sia al carbonio che all'idrogeno ma solo il carbonio ha subito ossidazione. In questo caso, l'ossidazione può essere descritta dicendo che è la perdita di idrogeno. Poiché gli idrogeni sono stati rimossi dal metano durante la produzione di anidride carbonica, il carbonio è stato ossidato.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O
Un altro approccio alternativo per descrivere l'ossidazione è la perdita di elettroni. Questo approccio può essere utilizzato per spiegare le reazioni chimiche, in cui non possiamo vedere una formazione di ossido o una perdita di idrogeno. Quindi, anche quando non c'è ossigeno, possiamo spiegare l'ossidazione usando questo approccio. Ad esempio nella reazione seguente, il magnesio si è convertito in ioni magnesio. Poiché, il magnesio ha perso due elettroni, ha subito l'ossidazione e il gas cloro è l'agente ossidante.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2Cl -
Lo stato di ossidazione aiuta a identificare gli atomi che hanno subito l'ossidazione. Secondo la definizione IUPAC, lo stato di ossidazione è “una misura del grado di ossidazione di un atomo in una sostanza. È definita come la carica che si potrebbe immaginare che abbia un atomo. Lo stato di ossidazione è un valore intero e può essere positivo, negativo o zero. Lo stato di ossidazione di un atomo è soggetto a modifiche in seguito a reazione chimica. Se lo stato di ossidazione aumenta, si dice che l'atomo è ossidato. Come nella reazione di cui sopra, il magnesio ha uno stato di ossidazione zero e lo ione magnesio ha uno stato di ossidazione +2. Poiché il numero di ossidazione è aumentato, il magnesio si è ossidato.
Reazione di riduzione
La riduzione è l'opposto dell'ossidazione. In termini di trasferimento dell'ossigeno, nelle reazioni di riduzione si perdono gli ossigeni. In termini di trasferimento di idrogeno, le reazioni di riduzione avvengono quando si ottiene l'idrogeno. Ad esempio, nell'esempio sopra tra metano e ossigeno, l'ossigeno si è ridotto perché ha guadagnato idrogeno. In termini di trasferimento di elettroni, la riduzione sta guadagnando elettroni. Quindi, secondo l'esempio sopra, il cloro viene ridotto.
Qual è la differenza tra la reazione di ossidazione e la reazione di riduzione?
• Nelle reazioni di ossidazione si ottengono ossigeni e, nelle reazioni di riduzione, si perdono gli ossigeni.
• Con l'ossidazione si perde idrogeno ma con la riduzione si ottiene idrogeno.
• Nelle reazioni di ossidazione, gli elettroni vengono persi ma, nelle reazioni di riduzione, si ottengono elettroni.
• Nelle reazioni di ossidazione, lo stato di ossidazione è aumentato. Le specie in fase di riduzione riducono il loro stato di ossidazione.
