Oksidacija vs sagorijevanje
Reakcije redukcije oksidacije su osnovna vrsta hemijskih reakcija na koje se često susrećemo u životu.
Oksidacija
Izvorno su oksidacijske reakcije identifikovane kao reakcije u kojima učestvuje gas kiseonik. Tamo se kisik kombinira s drugom molekulom kako bi se proizveo oksid. U ovoj reakciji kisik podliježe redukciji, a druga tvar oksidira. Dakle, u osnovi, reakcija oksidacije je dodavanje kisika drugoj tvari. Na primjer, u sljedećoj reakciji, vodik je podvrgnut oksidaciji i, stoga, atom kisika je dodat vodik koji formira vodu.
2H2 + O2 -> 2H2O
Drugi način da se opiše oksidacija je gubitak vodonika. Postoje neke situacije u kojima je teško opisati oksidaciju kao dodavanje kisika. Na primjer, u sljedećoj reakciji kisik je dodat i ugljiku i vodiku, ali samo je ugljik podvrgnut oksidaciji. U ovom slučaju, oksidacija se može opisati rekavši da je to gubitak vodika. Kako su vodonici uklonjeni iz metana prilikom proizvodnje ugljičnog dioksida, ugljik je tamo oksidirao.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Drugi alternativni pristup za opisivanje oksidacije je gubitak elektrona. Ovaj pristup se može koristiti za objašnjenje kemijskih reakcija, gdje ne možemo vidjeti stvaranje oksida ili gubitak vodika. Dakle, čak i kada nema kisika, možemo objasniti oksidaciju koristeći ovaj pristup. Na primjer, u sljedećoj reakciji, magnezij se pretvorio u magnezijeve ione. Budući da je magnezijum izgubio dva elektrona, prošao je oksidaciju, a plinoviti hlor je oksidacijsko sredstvo.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Oksidacijsko stanje pomaže u identifikaciji atoma koji su prošli oksidaciju. Prema definiciji IUPAC-a, oksidaciono stanje je „mera stepena oksidacije atoma u supstanci. Definira se kao naboj koji se može zamisliti da ima atom.” Oksidacijsko stanje je cjelobrojna vrijednost i može biti pozitivna, negativna ili nula. Oksidacijsko stanje atoma je podložno promjeni kemijskom reakcijom. Ako se oksidacijsko stanje povećava, tada se kaže da je atom oksidiran. Kao iu gornjoj reakciji, magnezij ima nulto oksidacijsko stanje, a magnezijev jon ima +2 oksidacijsko stanje. Pošto se oksidacioni broj povećao, magnezijum je oksidirao.
Sagorevanje
Sagorevanje ili zagrevanje je reakcija u kojoj se toplota proizvodi egzotermnom reakcijom. Da bi se reakcija odigrala, potrebno je da postoji gorivo i oksidans. Supstance koje se sagorevaju poznate su kao goriva. To mogu biti ugljovodonici poput benzina, dizela, metana ili plinovitog vodonika, itd. Obično je oksidant kisik, ali mogu postojati i drugi oksidansi poput fluora. U reakciji, gorivo oksidira oksidans. Dakle, ovo je reakcija oksidacije. Kada se koriste ugljikovodična goriva, proizvodi nakon potpunog sagorijevanja obično su ugljični dioksid i voda. Međutim, ako se gorenje ne dogodi u potpunosti, ugljični monoksid i druge čestice mogu se ispustiti u atmosferu, što može uzrokovati mnogo zagađenja.
Koja je razlika između oksidacije i sagorevanja?
• Sagorevanje je reakcija oksidacije.
• Za sagorevanje, uobičajeni oksidans je kiseonik, ali da bi se oksidaciona reakcija odvijala, kiseonik nije neophodan.
• Prilikom sagorevanja proizvodi su prvenstveno voda i ugljični dioksid, ali kod oksidacije proizvod može varirati ovisno o početnom materijalu. Međutim, uvijek će imati više oksidacijsko stanje od reaktanata.
• U reakcijama sagorevanja proizvode se toplota i svetlost, a rad se može obaviti iz energije. Ali za reakcije oksidacije, to nije uvijek tačno.
