Окисляване срещу горене
Реакциите за намаляване на окисляването са основен тип химични реакции, които често срещаме в живота.
окисляване
Първоначално окислителните реакции са идентифицирани като реакции, в които участва кислороден газ. Там кислородът се комбинира с друга молекула за получаване на оксид. При тази реакция кислородът претърпява редукция, а другото вещество претърпява окисляване. Следователно, по принцип окислителната реакция е добавяне на кислород към друго вещество. Например, в следната реакция водородът се подлага на окисляване и следователно кислородният атом се добавя към водата, образуваща водород.
2H2 + О2 -> 2Н2О
Друг начин да се опише окисляването е като загуба на водород. Има случаи, в които е трудно да се опише окисляването като добавяне на кислород. Например при следната реакция кислородът се добавя и към въглерода и към водорода, но само въглеродът е претърпял окисляване. В този случай окисляването може да бъде описано като се каже, че това е загуба на водород. Тъй като водородите са отстранени от метана при производството на въглероден диоксид, въглеродът е окислен.
СН4 + 2О2 -> СО2 + 2H2О
Друг алтернативен подход за описване на окисляването е като загуба на електрони. Този подход може да се използва за обяснение на химични реакции, при които не можем да видим образуване на оксид или загуба на водород. Така че, дори когато няма кислород, можем да обясним окисляването, като използваме този подход. Например в следната реакция магнезият се е превърнал в магнезиеви йони. Тъй като магнезият е загубил два електрона, той е претърпял окисляване, а хлорният газ е окислителят.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl-
Окислителното състояние помага да се идентифицират атомите, претърпели окисляване. Според дефиницията на IUPAC, окислителното състояние е „мярка за степента на окисляване на атом в вещество. Определя се като заряд, който един атом може да си представи. " Окислителното състояние е цяло число и може да бъде положително, отрицателно или нулево. Окислителното състояние на атома се подлага на промяна при химическа реакция. Ако окислителното състояние се увеличава, тогава се казва, че атомът се окислява. Както в горната реакция, магнезият има нулево окислително състояние, а магнезиевият йон има +2 окислително състояние. Тъй като окислителното число се е увеличило, магнезият се е окислил.
горене
Изгарянето или нагряването е реакция, при която топлината се произвежда чрез екзотермична реакция. За да протече реакцията, трябва да има гориво и окислител. Веществата, подложени на горенето, са известни като горива. Това могат да бъдат въглеводороди като бензин, дизел, метан или водороден газ и др. Обикновено окислителят е кислород, но може да има и други окислители като флуор. При реакцията горивото се окислява от окислителя. Следователно, това е реакция на окисляване. Когато се използват въглеводородни горива, продуктите след пълно изгаряне обикновено са въглероден диоксид и вода. Ако обаче изгарянето не се случи напълно, въглеродният окис и други частици могат да се отделят в атмосферата и това може да причини много замърсяване.
Каква е разликата между Окисляване и горене? • Изгарянето е реакция на окисляване. • За изгарянето обичайният окислител е кислород, но за да се осъществи реакция на окисляване, кислородът не е от съществено значение. • При изгарянето продуктите са предимно вода и въглероден диоксид, но при окисляване продуктът може да варира в зависимост от изходния материал. Въпреки това, те винаги ще имат по-високо ниво на окисляване от реактивите. • При реакции на горене се получават топлина и светлина и работата може да се извърши от енергията. Но за реакциите на окисляване това не винаги е вярно. |