氧化反應vs還原反應
氧化和還原反應是相互關聯的。當一種物質被氧化時,另一種物質就會減少。因此,這些反應統稱為氧化還原反應。
氧化反應
氧化反應最初被認為是氧氣參與的反應。在這裡,氧與另一個分子結合產生氧化物。在這個反應中,氧經歷還原,另一種物質氧化。因此,氧化反應基本上就是向另一種物質中加入氧氣。例如,在下面的反應中,氫經過氧化,因此,氧原子被添加到制氫水中。
2H2+O2->;2H2O
另一種描述氧化的方法是氫的損失。有些情況下,很難用加氧來描述氧化。例如,在下面的反應中,氧加入了碳和氫,但只有碳經歷了氧化。在這種情況下,氧化可以用氫的損失來描述。當產生二氧化碳時,甲烷中的氫被除去,那裡的碳被氧化了。
CH4+2O2->;CO2+2H2O
另一種描述氧化的方法是失去電子。這種方法可以用來解釋化學反應,在那裡我們看不到氧化物的形成或氫的損失。所以,即使沒有氧氣,我們也可以用這種方法來解釋氧化。例如在下面的反應中,鎂已經轉化成鎂離子。因為,鎂失去了兩個電子,它經歷了氧化,氯氣是氧化劑。
Mg+Cl2->;Mg2++2Cl–
氧化狀態有助於識別氧化過的原子。根據IUPAC的定義,氧化狀態是“物質中原子氧化程度的量度。氧化態是一個整數值,可以是正、負或零。化學反應使原子的氧化狀態發生變化。如果氧化態增加,則稱原子被氧化。在上述反應中,鎂為零氧化態,鎂離子為+2氧化態。由於氧化數增加,鎂被氧化了。
還原反應
還原與氧化相反。就氧轉移而言,在還原反應中,氧會丟失。在氫轉移方面,還原反應發生在獲得氫氣時。例如,在上面的例子中,在甲烷和氧氣之間,氧氣減少了,因為它得到了氫氣。就電子轉移而言,還原就是獲得電子。所以根據上面的例子,氯被還原了。
氧化反應和還原反應有什麼區別?•在氧化反應中,得到了氧,在還原反應中,氧丟失了。•氧化過程中,氫損失了,但在還原過程中,氫得到了。•在氧化反應中,電子丟失,但在還原反應中,獲得了電子。•在氧化反應中,氧化狀態增加。被還原的物種降低了它們的氧化狀態。 |