Vähennys (kemia) siinä, mitä se koostuu ja esimerkkejä

vähentäminen on kaikki tämä kemiallinen reaktio, jossa yhden reagenssin atomit päättyvät saamaan elektroneja; mitä näin voidaan nähdä: sähköinen työpaikka tai epämukavuus vähenee. Atomi saa elektroneja, kun laji luovuttaa ne; se on ruoste.

Tällainen reaktio ei voi tapahtua itsestään: jos yksi laji hyväksyy elektronit, toinen on pakko siirtää ne. Muuten se aiheuttaisi ainetta mitään, vähentäen atomeja saatuaan elektronit tyhjiöstä. Siksi se on redox-semireaktio (pelkistys / hapetus).

Havainnollistava esimerkki pienennyksestä, joka voidaan osoittaa luokkahuoneissa, on kuparimetallipinnan ja hopeanitraatin vesiliuoksen, AgNO, välinen reaktio.₃.

Liuoksessa hopea on Ag-kationeina⁺, positiivisesti ladattu Nämä vuorovaikutuksessa kuparin pinnan kanssa muotoiltuina joulupuuna tarttuvat elektronit kupariatomeista. Kun näin tapahtuu, kupari korvaa hopean nitraattisuolassa; ja tuloksena muodostuu kupari- nitraatti, Cu (NO)₃)₂.

Kortit²⁺ NO: n vieressä₃^- käännä liuos siniseksi; ja hopea, valaisee joulukuusta ikään kuin se olisi peitetty lumella.

indeksi

• 1 Mikä on vähennys?
  • 1.1 Happi numero
  • 1.2 Elektronegatiivinen atomi
• 2 Esimerkkejä
  • 2.1 Orgaanisen kemian vähentäminen
  • 2.2 Metallien uuttaminen
• 3 Viitteet

Mikä on vähennys?

Vähennyksessä on jo sanottu, että laji saa elektroneja. Miten tämä voidaan todentaa kemiallisessa yhtälössä? Esimerkiksi Cu: n ja AgNO: n välisen reaktion yhtälössä₃, Miten tietää, milloin vähennys tapahtuu? Tämän varmistamiseksi on tarpeen määrittää hapettumisnumero tai tila.

Niiden luonnollisissa oloissa elementeillä on määritelmän mukaan nollaa vastaava hapetustila, koska oletetaan, että ne eivät ole kadonneet tai saaneet elektroneja. Täten kiinteillä metalleilla on nolla hapetustila. Siten hopea menee +1: stä (Ag⁺) arvoon 0 (Ag). Metalli-ionin varaus on yhtä suuri kuin sen hapetustila.

Toisaalta elektronit tulivat kuparista: kulkivat 0: sta (Cu) +2: een (Cu²⁺). Nitraattianioni, NO₃^- se pysyy muuttumattomana, kun molemmat metallit vaihtavat elektroneja; siksi yhtälö voidaan kirjoittaa seuraavasti:

2AG⁺ + Cu => 2Ag + Cu²⁺

Huomaa, että sekä lataukset että atomit ovat tasapainossa.

Tämä on kemiallinen vähennys: elektronien vahvistuksessa, joka tekee vähemmän positiivisiksi niiden elektronien hapettumisolosuhteet, jotka saavat elektronit.

Hapen numero

Oksygeenit ovat hyvin elektronegatiivisia ja hapettavia atomeja, joten kun atomi muodostaa niiden kanssa yhdisteitä (kuten oksideja), niillä on positiivisia hapettumistiloja. Mitä enemmän atomien kanssa vuorovaikutuksessa olevien oksygeenien lukumäärä on, sitä positiivisempi sen hapetustila on; tai mikä on sama, on ruosteisempi.

Siksi kun yhdisteellä on vähemmän happiatomeja, sen sanotaan olevan vähemmän hapetettu; eli atomi menettää vähemmän elektroneja.

Klassinen esimerkki voidaan nähdä hiilimonoksidista ja dioksidista. CO: lla on hiilen hapetustila +2; kun taas CO₂, sen hapetustila on +4.

Joten, jos reaktiossa CO₂ muutetaan CO: ksi, sanotaan, että tapahtuu pelkistys; koska hiili on nyt vuorovaikutuksessa hapen eikä kahden kanssa. Vastakkaiselle reaktiolle CO: sta tulee CO₂, puhutaan hiilen hapetuksesta.

Tämä koskee kaikkia atomeja, erityisesti metalleja niiden metallioksideissa; esimerkiksi CrO₂ (Cr⁴⁺) ja CrO₃ (Cr⁶⁺).

Kemiallisissa yhtälöissä, joissa yksi laji menettää happea, kun taas muut lajit saavat sen, hapensiirron sanotaan tapahtuvan.

Elektronegatiivinen atomi

Voit aina määrittää, onko oksidointitilaa muutettu vähemmän positiiviseksi. Kuten juuri selitettiin, nopea tapa havaita se ilman laskelmia on nähdä, onko hapen atomien määrä laskussa yhdisteessä.

Sama asia voi tapahtua minkä tahansa muun atomin kanssa, joka on enemmän elektronegatiivista kuin atomit, jotka saavat tai menettävät elektronit.

Esimerkiksi jos CF₄ reagoi siten, että siitä tulee CH₄, sitten sanotaan, että tapahtui vähennys; koska fluori on paljon elektronegatiivisempi kuin vetyatomi. Tämän seurauksena hiili hapetetaan vähemmän CH: ssä₄ kuin CF: ssä₄, mikä on yhtä suuri sanoa, että se on vähentynyt.

esimerkit

Orgaanisen kemian vähentäminen

CF-esimerkki₄ ja CH₄ se heijastaa sitä, mitä tapahtuu orgaanisissa reaktioissa, joissa atomin osittaisen varauksen vähentämistä pidetään sähköisenä vahvuutena. Tämä koskee paljon, kun tarkastellaan hapettuneiden funktionaalisten ryhmien vähentämistä.

Tarkastellaan esimerkiksi ryhmiä ROH, RCHO ja COOH. Ensimmäinen vastaa alkoholeja, joissa hiili on sitoutunut happeen (C-OH); toinen on aldehydiryhmä, jossa hiili muodostaa kaksoissidoksen hapen kanssa ja on myös sitoutunut vetyyn (C = O-H); ja kolmas on karboksyyliryhmä.

Karboksyyliryhmässä hiili muodostaa kaksoissidoksen O: n kanssa ja yksinkertaisen sidoksen toisen O: n (HO-C = O) kanssa..

Siksi pelkistys tapahtuu, jos karboksyylihappo muutetaan alkoholiksi:

RCOOH => ROH

Metallien uuttaminen

Kemiallinen pelkistys on erittäin tärkeää metallien mineraalien uuttamisessa. Joitakin reaktioita ovat:

HgS + O₂ => Hg + SO₂

Elohopean sulfidi pelkistyy metalliseksi elohopeaksi.

cu₂S + O₂ => 2Cu + SO₂

Kuparisulfidi pelkistetään metalliseksi kupariksi.

2ZnS + 3O₂ => 2ZnO + 2SO₂

ZnO + C => Zn + CO (huomaa O: n siirto)

Sinkkisulfidi pelkistetään ensin monoksidiksi ja sitten sen metalliseen muotoon.

usko₂O₃ + 3CO => 2Fe + 3CO₂

Rautaoksidi pelkistetään metalliseksi rautaksi.

WO₃ + 3H₂ => W + 3H₂O

Ja volframitrioksidi pelkistetään metalliseksi volframiksi.

Harjoituksena voit määrittää metallin hapettumisnumeron ennen sen pienentämistä.

viittaukset

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE Learning.
2. Kemia LibreTexts. (9. joulukuuta 2018). Hapetuksen vähentämisreaktiot. Haettu osoitteesta: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4. heinäkuuta 2018). Kemian vähentämisen määritelmä. Haettu osoitteesta thinkco.com
4. Hultzman R. (2019). Kemian vähentäminen: Määritelmä ja yleiskatsaus. Tutkimus. Haettu osoitteesta study.com
5. Clark J. (2013). Määritelmät hapettumisen ja vähentämisen (redox). Haettu osoitteesta: chemguide.co.uk
6. Tutor Vista. (N.D.). Pelkistysreaktio. Haettu osoitteesta chemistry.tutorvista.com