Oxidare vs ardere
Reacțiile de oxidare-reducere sunt un tip de bază de reacții chimice pe care le întâlnim de obicei în viață.
Oxidare
Inițial, reacțiile de oxidare au fost identificate ca fiind reacțiile la care participă oxigenul gazos. Acolo, oxigenul se combină cu o altă moleculă pentru a produce un oxid. În această reacție, oxigenul suferă o reducere, iar ceal altă substanță suferă oxidare. Prin urmare, practic, reacția de oxidare este adăugarea de oxigen la o altă substanță. De exemplu, în următoarea reacție, hidrogenul suferă oxidare și, prin urmare, atomul de oxigen s-a adăugat la apă formând hidrogen.
2H2 + O2 -> 2H2O
Un alt mod de a descrie oxidarea este ca pierderea hidrogenului. Există unele ocazii în care este greu de descris oxidarea ca adăugare de oxigen. De exemplu, în următoarea reacție, oxigenul s-a adăugat atât carbonului, cât și hidrogenului, dar numai carbonul a suferit oxidare. În acest caz, oxidarea poate fi descrisă spunând că este pierderea hidrogenului. Deoarece hidrogenii s-au îndepărtat din metan atunci când se produc dioxid de carbon, carbonul acolo a fost oxidat.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
O altă abordare alternativă pentru a descrie oxidarea este pierderea de electroni. Această abordare poate fi folosită pentru a explica reacțiile chimice, în care nu putem vedea o formare de oxid sau pierderea hidrogenului. Deci, chiar și atunci când nu există oxigen, putem explica oxidarea folosind această abordare. De exemplu, în următoarea reacție, magneziul s-a transformat în ioni de magneziu. Din moment ce magneziul a pierdut doi electroni, a suferit oxidare, iar clorul gazos este agentul de oxidare.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Starea de oxidare ajută la identificarea atomilor care au suferit oxidare. Conform definiției IUPAC, starea de oxidare este „o măsură a gradului de oxidare a unui atom dintr-o substanță. Este definit ca sarcina pe care un atom ar putea fi imaginat ca o are.” Starea de oxidare este o valoare întreagă și poate fi fie pozitivă, negativă sau zero. Starea de oxidare a unui atom este supusă modificării la reacția chimică. Dacă starea de oxidare este în creștere, atunci atomul se spune că este oxidat. Ca și în reacția de mai sus, magneziul are starea de oxidare zero și ionul de magneziu are starea de oxidare +2. Deoarece numărul de oxidare a crescut, magneziul s-a oxidat.
Combustie
Arderea sau încălzirea este o reacție în care căldura este produsă printr-o reacție exotermă. Pentru ca reacția să aibă loc, un combustibil și un oxidant ar trebui să fie acolo. Substanțele supuse arderii sunt cunoscute sub denumirea de combustibili. Acestea pot fi hidrocarburi precum benzina, motorina, metanul sau hidrogenul gazos etc. De obicei, agentul de oxidare este oxigenul, dar pot exista și alți oxidanți precum fluorul. În reacție, combustibilul este oxidat de oxidant. Prin urmare, aceasta este o reacție de oxidare. Când se folosesc combustibili cu hidrocarburi, produsele după o ardere completă sunt de obicei dioxid de carbon și apă. Cu toate acestea, dacă arderea nu s-a produs complet, monoxidul de carbon și alte particule pot fi eliberate în atmosferă, ceea ce poate provoca multă poluare.
Care este diferența dintre oxidare și ardere?
• Arderea este o reacție de oxidare.
• Pentru ardere, oxidantul obișnuit este oxigenul, dar, pentru ca o reacție de oxidare să aibă loc, oxigenul nu este esențial.
• În ardere, produsele sunt în primul rând apă și dioxid de carbon, dar, la oxidare, produsul poate varia în funcție de materia primă. Cu toate acestea, întotdeauna vor avea o stare de oxidare mai mare decât reactanții.
• În reacțiile de ardere, se produce căldură și lumină, iar munca se poate face din energie. Dar pentru reacțiile de oxidare, acest lucru nu este întotdeauna adevărat.
