Redukčné činidlo, čo je najsilnejší, príklady

 redukčné činidlo je látka, ktorá plní funkciu redukcie oxidačného činidla pri oxidačno-redukčnej reakcii. Redukčné činidlá sú donory elektrónov svojou povahou, typicky látky, ktoré sú na svojich najnižších úrovniach oxidácie as vysokým množstvom elektrónov.

Existuje chemická reakcia, v ktorej sa menia oxidačné stavy atómov. Tieto reakcie zahŕňajú redukčný proces a komplementárny oxidačný proces. V týchto reakciách sa jeden alebo viac elektrónov molekuly, atómu alebo iónu prenesie na inú molekulu, atóm alebo ión. To zahŕňa výrobu oxid-redukčnej reakcie. 

Počas procesu redukcie oxidu sa tento prvok alebo zlúčenina, ktorá stráca (alebo daruje) svoj elektrón (alebo elektróny), nazýva redukčné činidlo, ktoré je v protiklade s oxidačným činidlom, ktorým je elektrónový receptor. Potom sa uvádza, že redukčné činidlá redukujú oxidačné činidlo a že oxidačné činidlo oxiduje redukčné činidlo.

Najlepšie alebo najsilnejšie redukčné činidlá sú tie, ktoré majú vyšší atómový polomer; to znamená, že majú väčšiu vzdialenosť od svojho jadra k elektrónom, ktoré ich obklopujú.

Redukčné činidlá sú zvyčajne kovy alebo negatívne ióny. Bežné redukčné činidlá zahŕňajú kyselinu askorbovú, síru, vodík, železo, lítium, horčík, mangán, draslík, sodík, vitamín C, zinok a dokonca extrakt z mrkvy..

index

• 1 Čo sú redukčné činidlá??
• 2 Faktory, ktoré určujú silu redukčného činidla
  • 2.1 Elektronegativita
  • 2.2 Atómové rádio
  • 2.3 Ionizačná energia
  • 2.4 Redukčný potenciál
• 3 Najsilnejšie redukčné činidlá
• 4 Príklady reakcií s redukčnými činidlami
  • 4.1 Príklad 1
  • 4.2 Príklad 2
  • 4.3 Príklad 3
• 5 Referencie

Aké sú redukčné činidlá??

Ako už bolo uvedené, redukčné činidlá sú zodpovedné za redukciu oxidačného činidla, keď dochádza k redukčnej oxidačnej reakcii.

Jednoduchou a typickou reakciou oxidačno-redukčnej reakcie je aeróbna bunková respirácia:

C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g) → 6CO₂(g) + 6H₂O (l)

V tomto prípade, kde glukóza (C₆H₁₂O₆) reaguje s kyslíkom (OR.)₂), glukóza pôsobí ako redukčné činidlo na uvoľňovanie elektrónov na kyslík - to znamená, že sa oxiduje - a kyslík sa stáva oxidačným činidlom.

V organickej chémii sa najlepšie redukčné činidlá považujú za činidlá, ktoré poskytujú vodík (H₂) k reakcii. V tejto oblasti chémie redukčná reakcia znamená pridanie vodíka k molekule, hoci platí aj vyššie uvedená definícia (oxidovo-redukčné reakcie)..

Faktory, ktoré určujú silu redukčného činidla

Aby bola látka považovaná za "silnú", očakáva sa, že ide o molekuly, atómy alebo ióny, ktoré sú viac alebo menej ľahko oddelené od svojich elektrónov..

Pre tento účel existuje množstvo faktorov, ktoré treba vziať do úvahy, aby sa rozpoznala sila, ktorú môže mať redukčné činidlo: elektronegativita, atómový polomer, ionizačná energia a redukčný potenciál.

electronegativity

Elektronegativita je vlastnosť, ktorá opisuje tendenciu atómu priťahovať pár elektrónov viazaných na seba. Čím vyššia elektronegativita, tým väčšia je sila príťažlivosti vyvíjaná atómom na elektróny, ktoré ho obklopujú.

V periodickej tabuľke sa elektronegativita zvyšuje zľava doprava, takže alkalické kovy sú najmenej elektronegatívne prvky.

Atómové rádio

Je to vlastnosť, ktorá meria množstvo atómov. Vzťahuje sa na typickú alebo priemernú vzdialenosť od stredu atómového jadra po hranicu elektronického oblaku, ktorý ho obklopuje.

Táto vlastnosť nie je presná - a okrem toho je do jej definície zahrnutých niekoľko elektromagnetických síl - je však známe, že táto hodnota sa v periodickej tabuľke znižuje zľava doprava a zvyšuje sa zhora nadol. Preto sa predpokladá, že alkalické kovy, najmä cézium, majú vyšší atómový polomer.

Ionizačná energia

Táto vlastnosť je definovaná ako energia potrebná na odstránenie najmenej viazaného elektrónu z atómu (valenčný elektrón) na vytvorenie katiónu.

Hovorí sa, že čím bližšie sú elektróny k jadru okolitého atómu, tým väčšia je ionizačná energia atómu.

V periodickej tabuľke sa ionizačná energia zvyšuje zľava doprava a zdola nahor. Opäť platí, že kovy (najmä zásady) majú nižšiu ionizačnú energiu.

Potenciál zníženia

Je to miera tendencie chemického druhu získavať elektróny, a preto sa má znížiť. Každý druh má vlastný redukčný potenciál: čím väčší je potenciál, tým väčšia je jeho afinita k elektrónom a tiež ich schopnosť byť znížená..

Redukčné činidlá sú látky s menším potenciálom redukcie v dôsledku ich nízkej afinity k elektrónom.

Najsilnejšie redukčné činidlá

S faktormi opísanými vyššie je možné konštatovať, že na nájdenie "silného" redukčného činidla je žiaduci atóm alebo molekula s nízkou elektronegativitou, vysokým atómovým polomerom a nízkou ionizačnou energiou..

Ako už bolo uvedené, alkalické kovy majú tieto vlastnosti a sú považované za najsilnejšie redukčné činidlá.

Na druhej strane, lítium (Li) sa považuje za najsilnejšie redukčné činidlo, pretože má najmenší potenciál redukcie, zatiaľ čo molekula LiAlH₄ považuje sa za najsilnejšie redukčné činidlo všetkých, ktoré obsahuje túto a ďalšie požadované vlastnosti.

Príklady reakcií s redukčnými činidlami

Existuje mnoho prípadov redukcie hrdze v každodennom živote. Tu sú niektoré z najreprezentatívnejších:

Príklad 1

Spaľovacia reakcia oktánu (hlavná zložka benzínu):

2C₈H₁₈(l) + 25 ° C₂ → 16CO₂(g) + 18H₂O (g)

Je možné pozorovať, ako oktán (redukčné činidlo) daruje elektróny kyslíku (oxidačné činidlo), čím vzniká oxid uhličitý a voda vo veľkých množstvách..

Príklad 2

Ďalším užitočným príkladom spoločnej redukcie je hydrolýza glukózy:

C₆H₁₂O₆ + 2ADP + 2P + 2NAD⁺ → 2CH₃COCO₂H + 2ATP + 2NADH

V tejto reakcii NAD molekuly (elektrónový receptor a oxidačné činidlo v tejto reakcii) odoberajú elektróny z glukózy (redukčné činidlo).

Príklad 3

Nakoniec, v reakcii oxidu železitého

viera₂O₃(s) + 2Al (s) → Al₂O₃(s) + 2Fe (l)

Redukčným činidlom je hliník, pričom oxidačným činidlom je železo.

referencie

1. Wikipedia. (N. D.). Wikipedia. Zdroj: en.wikipedia.org
2. BBC. (N. D.). Bbc.co.uk. Získané z bbc.co.uk
3. Pearson, D. (s.f.). Chémia LibreTexts. Zdroj: chem.libretexts.org
4. Research, B. (s.f.). Bodner Research Web. Zdroj: chemed.chem.purdue.edu
5. Peter Atkins, L. J. (2012). Chemické princípy: Quest for Insight.