Definition av redoxprocess och intervenerande medel

Candela Rocío Barbisan | Jan. 2022
Kemi ingenjör

Varje redoxprocess involverar två klassiska reaktioner: reduktion och oxidation. Vid reduktion kan en art minska sitt oxidationstillstånd på grund av att den kan ta emot elektroner från en annan art. Vid oxidation kan en art donera elektroner och därmed öka dess oxidationstillstånd.

Låt oss titta på följande exempel för att klargöra problemet:

Nej_(s) → Na+_(ac)+1e^-

Cl_{2 g)}+2e^- → 2Cl^-_(ac)

Vi observerar två reaktioner, den första är en oxidationsreaktion, där natrium ökar sitt oxidationstillstånd och blir en laddad art (en katjon) efter att ha förlorat en elektron. Istället sänker molekylärt klor dess oxidationstillstånd genom att få en elektron. Var och en av dem kallas halvreaktioner eller halvreaktioner, eftersom den fullständiga reaktionen inträffar när båda inträffar samtidigt och skulle vara följande:

2Na_(s)+Cl_{2 g)}+2e^- → 2Na⁺_(ac)+2e^-+ 2Cl^-_(ac)

Oxiderande och reduktionsmedel

Det finns två mellanliggande ämnen som är grundläggande i redoxprocessen: oxidationsmedlet och reduktionsmedlet. Arten som reduceras kan generera oxidation av en annan art, därför kallas den ett oxidationsmedel. Medan arten som oxideras är kapabel att främja reduktionen av en annan art, av denna anledning, kallas den ett reduktionsmedel.

Om vi ​​ser ovanstående fall ökade natrium sitt oxidationstillstånd från 0 till +1, så det oxiderades, då är Na ett reduktionsmedel. I fallet med Cl₂, reducerades genom att få elektroner, gick det från oxidationstillstånd 0 till -1, så det är ett oxidationsmedel.

Dessa reaktioner utnyttjas industriellt i elektrokemiska celler. I dem anger du en elektrisk ström som tillåter flödet av elektroner genom en krets och därför kan en redoxreaktion inträffa. Om redoxreaktionen som uppstår är spontan, då det cell det är inget annat än en hög som de vi känner från våra hem. Nu, om en redoxprocess inträffar i cellen, spontan, det vill säga strömmen används för att i en viss riktning bilda reaktionen cellenheten är känd som elektrolytisk.

Detta gör oss tror att det är nödvändigt att förstå redoxprocesser heltäckande. För detta kommer vi att studera hur dess spontanitet är. När en reaktion sker naturligt, utan att behöva bilda en viss ström som är nödvändig för att den ska inträffa, är redoxprocessen spontan. Så är fallet med följande process:

2 Ag⁺_(ac)+ Cu_(s) → Cu⁺²_(ac)+ 2 Ag_(s)

I det här fallet, om ett ark av metall solid koppar inuti en lösning som innehåller Ag+-joner (silverkatjoner), när de når BalansDet observeras att koppararket har en vitaktig beläggning, en produkt av den fasta silveravlagringen på dess yta.

När vi observerar detta förstår vi att Ag⁺ (silverkatjon) reduceras till fast silver, därför är det ett oxidationsmedel. Fast koppar är ett reduktionsmedel som oxiderar till Cu+-arterna som kommer att finnas i lösning. Sedan, med tidens gång, minskar närvaron av silverkatjoner i lösning och koncentrationen av Cu+2-katjoner ökar. Detta sker i denna mening eftersom en spontan redoxprocess har ägt rum.

Nu, om till samma kopparplåt av experimentera tidigare nedsänker vi den i en lösning som innehåller zinkjoner (istället för silverjoner) vi kommer inte att observera fasta avlagringar på kopparplåten och koncentrationerna av Cu-joner⁺² i lösning och Zn⁺² i lösning varierar inte. Det beror på att det krävs en viss ström som cirkulerar genom den elektrokemiska cellen för att reaktionen ska ske i den riktningen.

Så, för att sammanfatta ovanstående fall, reaktionen mellan Cu och Ag⁺ skulle kunna utföras i en cell, medan reaktionen mellan Cu och Zn⁺² för att producera fast Zn bör det utföras i en elektrolytisk cell.