הפחתה (כימיה) במה שהיא מורכבת ודוגמאות



ה צמצום היא כל תגובה כימית שבה האטומים של אחד המגיבים בסופו של דבר צובר אלקטרונים; מה ניתן לראות גם בדרך זו: הפנוי האלקטרוני שלך או "אי נוחות" מצטמצם. אטום מקבל אלקטרונים כאשר מין תורם אותם; כלומר, זה חלודה.

סוג זה של תגובה לא יכול להתרחש מעצמו: אם מין אחד מקבל את האלקטרונים, חייב אדם אחר לוותר עליהם באופן מחייב. אחרת, זה יהיה יצירת חומר מכלום, הפחתת האטומים לאחר השגת אלקטרונים מן הריק. לכן, זוהי החמצון semireaction (הפחתה / חמצון).

דוגמא ממחישה את ההפחתה שניתן לראות בכיתות היא התגובה בין פני מתכת נחושת לבין תמיסה מימית של חנקתי כסף, AgNO3.

בפתרון, כסף נמצא קטיונים Ag+, חיובי טעון אלה כאשר אינטראקציה עם פני השטח של נחושת, בצורת עץ חג המולד, לחטוף את האלקטרונים מן אטומי הנחושת. כאשר זה קורה, נחושת מחליף כסף במלח חנקתי; וכתוצאה מכך, נחושת חנקתי, Cu (NO) נוצר3)2.

Cu cations2+ ליד NO3- להפוך את הפתרון כחול; והכסף, מלטף את עץ חג המולד כאילו היה מכוסה שלג.

אינדקס

  • 1 מהי ההפחתה?
    • 1.1 מספר החמצן
    • 1.2 אטום חשמלי
  • 2 דוגמאות
    • 2.1 צמצום בכימיה אורגנית
    • 2.2 הפקת מתכות
  • 3 הפניות

מהי ההפחתה??

בהפחתה כבר נאמר כי מינים מרוויחים אלקטרונים. איך זה יכול להיות מאומת במשוואה כימית? לדוגמה, במשוואה של התגובה בין Cu ו AgNO3, כיצד ניתן לדעת מתי מתרחשת הירידה? כדי לאמת את זה, יש צורך לקבוע את מספר החמצון או המדינה.

אלמנטים במצבים הטבעיים שלהם, יש הגדרה של מצב חמצון שווה לאפס, שכן ההנחה כי הם לא איבדו או זכה electrons. לפיכך, מתכות מוצקות יש מצב חמצון אפס. לכן, כסף הולך מ +1 (Ag+) 0 (Ag). המטען של יון מתכת שווה למצב החמצון שלה.

מצד שני, האלקטרונים הגיעו מנחושת: הולך מ 0 (Cu) ל +2 (Cu2+). אניון החנקתי, לא3- זה נשאר ללא שינוי בעוד מתכות חילופי אלקטרונים; לכן, המשוואה ניתן לכתוב כמו:

2 א+ + Cu => 2Ag + Cu2+

שים לב כי הן חיובי אטומים מאוזנים.

זוהי הפחתה כימית: ברווח האלקטרונים שהופכים פחות חיוביים למצבי החימצון של האטומים המקבלים את האלקטרונים.

מספר החמצן

Oxygens הם מאוד electronegative אטומי חמצון, ולכן כאשר אטום צורות compounds עם אותם (כגון תחמוצות), יש להם מצבי חימצון חיובי. ככל שמספר oxygens אינטראקציה עם האטום, חיובי יותר מצב החמצון שלה יהיה; או מה אותו הדבר, הוא חלוד יותר.

לכן, כאשר המתחם יש פחות אטומי חמצן, הוא אמר להיות פחות חמצון; כלומר, האטום מאבד פחות אלקטרונים.

דוגמה קלאסית ניתן לראות חד תחמוצת הפחמן הדו חמצני. עבור CO, פחמן יש מצב חמצון של +2; ואילו עבור CO2, מצב החמצון שלה הוא +4.

אז, אם בתגובה CO2 הוא הפך ל CO, הוא אמר כי ירידה מתרחשת; מאז, פחמן עכשיו אינטראקציה עם חמצן ולא שניים. עבור התגובה ההפוכה, CO הופך CO2, יש לדבר על חמצון פחמן.

זה חל על כל האטומים, בעיקר מתכות תחמוצות המתכת שלהם; לדוגמה, CRO2 (Cr4+) ו- CrO3 (Cr6+).

במשוואות כימיות שבהן מינים אחד מאבד חמצן, בעוד המינים האחרים מרוויח את זה, העברת חמצן הוא אמר להתרחש.

אטום חשמלי

אתה תמיד יכול לקבוע אם היתה ירידה על ידי שינוי מצב החמצון לערך חיובי פחות. כפי שהוסבר רק, דרך מהירה להבחין בו אפילו בלי לעשות את החישובים היא לראות אם יש ירידה באטומים חמצן במתחם.

אותו דבר יכול לקרות עם כל אטום אחר, כי הוא electronegative יותר מאשר האטום רווחי או מאבד את האלקטרונים.

לדוגמה, אם CF4 מגיב באופן כזה שהוא הופך CH4, אז הוא אמר כי חלה ירידה; שכן פלואור הוא הרבה יותר electronegative מאשר אטום מימן. כתוצאה מכך, פחמן הוא פחות חמצון CH4 מאשר ב CF4, מה שווה לומר כי הוא צומצם.

דוגמאות

צמצום בכימיה אורגנית

דוגמה CF4 ו CH4 הוא משקף את מה שקורה בתגובות אורגניות, כאשר הפחתת המטען החלקי של אטום נחשבת לרווח אלקטרוני. זה חל הרבה כאשר בוחנים את הפחתת קבוצות פונקציונליות מחומצן.

לדוגמה, לשקול את הקבוצות ROH, RCHO ו COOH. הראשון מתאים לאלכוהולים, שם הפחמן קשור לחמצן (C-OH); השני הוא קבוצת אלדהיד, שם הפחמן יוצר קשר כפול עם חמצן והוא גם מקושר מימן (C = O-H); והשלישית היא קבוצת carboxyl.

בקבוצת carboxyl, הפחמן יוצר קשר כפול עם O, וקשר פשוט עם O אחר (HO-C = O).

לכן, ירידה מתרחשת אם חומצה carboxylic מומרת לאלכוהול:

RCWay 49 RO

הפקת מתכות

הפחתה כימית חשובה ביותר בתהליכי החילוץ של מתכות ממינרלים. חלק מהתגובות הן:

HGS + O2 => Hg + SO2

גופרית כספית מופחתת כספית מתכתי.

Cu2S + O2 => 2Cu + SO2

גופרית נחושת מופחתת נחושת מתכתי.

2ZnS + 3O2 => 2ZnO + 2SO2

ZnO + C => Zn + CO (שימו לב להעברת O)

אבץ גופרתי הוא הראשון מופחת חד חמצני שלה ולאחר מכן לצורה מתכתי שלה.

אמונה2הו3 + 3CO => 2Fe + 3CO2

תחמוצת Ferric מופחת ברזל מתכתי.

וו3 + 3H2 => W + 3H2הו

ו trixide טונגסטן מופחת טונגסטן מתכתי.

כתרגיל אתה יכול לקבוע את מספר החמצון של המתכת לפני שהוא מופחת.

הפניות

  1. ויטן, דייוויס, פק & סטנלי. (2008). כימיה (8th ed.). למידה CNGAGE.
  2. כימיה. (9 בדצמבר 2018). תגובות הפחתת חמצון. מקור: chem.libretexts.org
  3. הלמנשטיין, אן מארי, Ph.D. (4 ביולי 2018). הגדרת ההקטנה בכימיה. מקור: Thinkco.com
  4. הולצמן ר '(2019). צמצום בכימיה: הגדרה & סקירה. מחקר. מקור:
  5. קלארק ג 'יי (2013). הגדרות של חמצון וצמצום (חיזור). מקור: chemguide.co.uk
  6. מורה Vista. (s.f.). תגובה הפחתת. מקור: chemistry.tutorvista.com