W dzisiejszych czasach potrzeby naszego życia nie mogą być oddzielone od towarów elektronicznych. Niektóre są podłączone bezpośrednio do gniazdka elektrycznego w domu jako źródło energii elektrycznej, ale niektóre są zasilane bateriami. Czy wiesz, że okazuje się, że wytwarzanie energii elektrycznej przez baterie jest najwyraźniej związane z reakcjami chemicznymi? Ta reakcja nazywana jest reakcją redoks.
W bateriach zachodzą reakcje redoks i wytwarzają energię elektryczną. Termin redoks pochodzi od dwóch typów zachodzących reakcji, a mianowicie redukcji i utleniania. Dzieje się tak, ponieważ w reakcji redoks następuje jednoczesna redukcja i utlenianie. Podczas reakcji redoks liczba utraconych elektronów jest równa liczbie uzyskanych elektronów.
Oprócz reakcji w akumulatorach reakcje redoks można również znaleźć w korozji lub rdzy, farbowaniu włosów i zgnilizny jabłek. Wydaje się, że reakcja redoks ma również wpływ na otwarcie dziury ozonowej w wyniku zastosowania ciekłego wodoru jako paliwa.
(Przeczytaj także: Zagłębienie się w prawo równowagi chemicznej)
Ponadto reakcje redoks są szeroko stosowane w farmacji, biologii, przemyśle, metalurgii i rolnictwie. Reakcje redoks pomagają również pozyskać energię słoneczną w procesie fotosyntezy prowadzonej przez rośliny zielone.
Aby głębiej zrozumieć reakcje redoks, musimy wiedzieć, czym jest utlenianie i redukcja.
Reakcja utleniania
Utlenianie to dodanie tlenu lub dowolnego pierwiastka elektroujemnego do substancji lub usunięcie wodoru lub dowolnego pierwiastka elektrododatniego z substancji. Z tego wyjaśnienia wiemy, że istnieją cztery typy reakcji utleniania, a mianowicie dodanie tlenu, dodanie pierwiastków elektromagnetycznych, usunięcie wodoru i usunięcie pierwiastków elektrododatnich.
Przykład reakcji dodawania tlenu można zobaczyć poniżej.
W obu reakcjach węgiel i metan są utleniane do CO2 z dodatkiem tlenu.
Tymczasem w poniższej reakcji widać dodanie elementów elektromagnetycznych.
Magnez i cynk są utleniane do fluorku magnezu (MgF2) i fluorek cynku (ZnF2) z dodatkiem elektroujemnego pierwiastka fluoru.
Następną reakcją utleniania jest usunięcie wodoru, na przykład w poniższej reakcji.
Powyższa reakcja pokazuje siarkowodór (H2S) jest utleniany do siarki poprzez usuwanie wodoru.
Ostatnią reakcją utleniania jest usunięcie pierwiastka elektrododatniego, jak w poniższej reakcji.
Powyższa reakcja pokazuje, że jodek potasu (KI) jest utleniany do jodu (I2) z usunięciem potasu.
Reakcja redukcji
Usunięcie tlenu lub pierwiastka elektroujemnego z substancji lub dodanie wodoru lub pierwiastka elektrododatniego do substancji nazywa się redukcją. Istnieją cztery rodzaje reakcji redukcji, a mianowicie przez dodanie wodoru, dodanie pierwiastków elektrododatnich, usunięcie tlenu i usunięcie pierwiastków elektroujemnych.
Przykład reakcji dodawania wodoru można zobaczyć poniżej.
Eten i wodór są redukowane do etanu i kwasu solnego (HCl) z dodatkiem tlenu.
Dodanie pierwiastka elektrododatniego można zobaczyć w następującej reakcji.
W powyższej reakcji chlor jest redukowany do chlorku miedzi (CuCl2) z dodatkiem miedzi.
Przykład reakcji usuwania tlenu przedstawiono poniżej.
Obie reakcje pokazują tlenek rtęci (HgO) i tlenek żelaza (Fe2O3) jest redukowana poprzez usuwanie tlenu.
Wreszcie, przykład elektroujemnej reakcji usuwania jest następujący.
Obie reakcje pokazują, że chlorek rtęci (HgCl2) i chlorek żelazowy (FeCl3) są redukowane poprzez usuwanie chloru.
