Redoksreaktion

Redoksreaktion
n., plural: redoksreaktioner

Definition: i biologi, en biokemisk reaktion, hvor iltningsantallet af atom(er) er ændret

definition af reaktionsreaktion

hvad er reaktionsreaktioner? Dette er et almindeligt udtryk inden for Kemi og biologi. I kemi er en nyoksreaktion en af de typer af kemisk reaktion, der involverer ændring i iltningstilstande af atomer. I denne reaktion er der den faktiske overførsel eller forskydning af elektroner, der finder sted blandt forskellige kemiske arter. I denne reaktion mister den ene art elektroner, mens den anden vinder elektronen. (Olson, 2021) arten, der får elektronen, siges at være reduceret, mens den art, der mistede elektronen, siges at være iltet. I biologi har en nyoks reaktion defineret alle aspekter af livet, da det er den form for reaktion, der forekommer i mangfoldige biologiske processer.

Hvad er involveret i redoks reaktioner? I henhold til redoks-reaktionsreglen består reaktionen af to dele, og de forekommer altid sammen. Det er den reducerede halvdel og den iltede halvdel. Reduktion-halv og iltning-halv reaktioner er typerne af to former for halvreaktioner af redoksreaktioner. (MindTouch, 2021)

hvordan bestemmes en Redoks reaktion?

Nyoksreaktion bestemmes altid af en variation i iltningstilstanden for to atomer. Hvis der ikke er nogen ændring i iltningstallet, er der ingen reaktion. En anden funktion o en nyoks reaktion er, at den består af to samtidige processer, således navnet. For yderligere at forstå dette, lad os forstå definitionerne af iltning og reduktion. Hvad er ilt? Det er en proces med at øge iltningstilstanden for et atom, ion eller molekyle. Kort sagt betyder det at miste elektronen. Hvad er reduktion? Reduktion er processen med at reducere iltningstilstanden for et atom, ion eller molekyle. Eller det refererer simpelthen til at få elektronen. (Ja, Reduktion i denne henseende betyder”at vinde”). Så i en redoksreaktion, mens man mister en elektron, vinder en anden den.

typer af reaktioner

disse er de forskellige typer reaktioner, og hver enkelt er forklaret nedenfor.

1. Dekomponeringsreaktion
2. Kombinationsreaktion
3. Fortrængningsreaktion
4. Disproportioneringsreaktion

1. Dekomponeringsreaktion

som navnet antyder, er reaktanten i dekomponeringsreaktion opdelt eller opdelt i forskellige komponenter: AB kur A + B

eksempler:

• 2nah-Kurt 2na + H2
• 2H2O-Kurt 2H2 + O2

ovennævnte produkter dannes ved nedbrydning af reaktanten. Som et resultat dannes mindre kemiske forbindelser.
men i nogle tilfælde behøver ikke alle nedbrydningsreaktioner også at være en nyoksreaktion. For eksempel er CaCO3-Cao + CO2 en nedbrydningsreaktion, men ikke en nyoksreaktion. Hvorfor er det ikke en ny reaktion? Nedbrydningsreaktionen af CaCO3-Cao + CO2 involverer dissociation af komponenterne, men der er ingen ændring i iltningstilstandene. Antallet af iltninger ændrede sig ikke, hvilket formodes at ændre sig, når det er en nyoksreaktion.

2. Kombinationsreaktion

omvendt af dekomponeringsreaktionen er en kombinationsreaktion. I denne reaktion er der en kombination af to reaktanter, og der dannes et produkt: A + B kur AB

eksempler:

• H2 + Cl2 liter 2hclc + O2 liter CO2
• 4Fe+ 3O2 liter 2FE2O2

3. Forskydningsreaktion

som navnet antyder, involverer denne reaktion udskiftning af en ion eller et atom fra et element til ion eller atom af et andet element: Forskydningsreaktioner er af to former. De er metalforskydningsreaktionerne og ikke-metalforskydningsreaktionerne.

• Metalforskydning: i metalforskydningsreaktioner erstattes normalt et metal med et andet metal. Et eksempel er CuSO4+CN cu + Cnso4. Metalforskydningsreaktioner anvendes i den metallurgiske proces til opnåelse af de rene metaller fra deres malm.
• ikke-Metalforskydning: i en ikke-metalforskydningsreaktion anvendes hydrogen H2 eller undertiden ilt O2 til forskydning.

4. Disproportioneringsreaktion

i en disproportioneringsreaktion reducerer en enkelt reaktant såvel som iltning.

eksempel:

P4 + 3naoh + 3H2O 3nah2po2 + PH3

iltnings-og reduktionsmidler

i reaktionerne er der to typer kemiske midler. De er iltningsmidlerne (iltningsmidlerne) og reduktionsmidlerne (reduktionsmidlerne). Lad os differentiere dem ved at forstå deres rolle i iltnings-og reduktionsprocesser.

Standardelektrodepotentiale

Standardelektrodepotentiale betragtes som værdien af standardelektromotorisk kraft (emf) af en sådan celle, hvori hydrogenmolekylerne (H2) iltes i form af solverede protoner under standardtryk.

hvad er formålet med reaktionerne i den elektrokemiske celle?

Redoksreaktion er grundlaget for en elektrokemisk celle. Det kan opdeles i to halvreaktioner, iltning ved anoden og reduktion ved katoden. På grund af forskellen mellem det elektriske potentiale i to elektroder genereres elektricitet. Og på grund af forskellen mellem potentialerne i to metalelektroder skabes en forskel i potentialet for elektrolytten. Det bruges til at måle den reducerende effekt af ethvert element eller forbindelse.

der er ingen enkel og nem måde, der bruges til nøjagtigt at måle elektrodepotentialet eller elektrolytpotentialet alene. Ændringer i tryk, temperatur eller koncentration påvirker ikke kun elektrisk potentiale, men også elektrokemiske ligninger. I en nyoksreaktion er oksideringspotentialet det negative af reduktionspotentialet, så det er nok at beregne et af potentialerne. Det er grunden til, at standardelektrodepotentiale også er skrevet som standardreduktionspotentiale.

hvis værdien af standardreduktionspotentialet er større, bliver reduktionen (opnåelse af elektronen) lettere. Så for eksempel er standardreduktionspotentialet for F2 +2, 87 V og derefter for Li+ er det -3, 05 V.

men hvad med biologi? Hvad er formålet med reaktionerne i den biologiske celle?
i en biologisk celle er der forskellige formål med redoksreaktioner, såsom under metabolisme nedbrydes sukkermolekylet i vand, kulsyre og energi. Der er en overførsel af 48 elektroner fra carbonatomet i sukker til ilt sammen med frigivelse af energi.

C6H12O6 ( s) + 6O2(g) liter 6CO2(g) + 6H2O(l) + energi

et andet formål med redoksreaktioner i den levende krop er cellulær kommunikation. De reaktive molekyler, der indeholder ilt i cellen, spiller en rolle som signalmolekyler. For eksempel produceres reaktive molekyler indeholdende ilt (O2, H2O2, NO) i cellen på en kontrolleret måde under redoksreaktioner. Disse kemikalier har forskellige roller som sårheling, betændelse, aldring og programmeret celledød.

ifølge nyere undersøgelser kan redoksreaktionen også udnyttes i cellerne til kræftbehandlinger. En klasse af kræftbehandlingsmedicin forbedrer produktionen af reaktive molekyler indeholdende ilt i tumorlegemet, som til sidst dræber kræftcellerne.

eksempler på reaktioner

nogle eksempler på reaktioner er som følger.

eksempel 1: reaktion mellem Hydrogen og fluor

i reaktionen af fluor og hydrogen finder iltning sted ved hydrogen, mens reduktion sker ved fluor. Hydrogen og fluor kombinerer og danner hydrogenfluorid.

den følgende ligning viser reaktionen: H2 + F2–kr2hf
iltningsligningen er H2– kr2h+ + 2e–
reduktionsligningen er F2 + 2e-kr2f –

eksempel 2: reaktion mellem jern og brintoverilte

brintoverilte ilter ferroion Fe2+ til Ferriion Fe3+ i nærvær af en syre. Som et resultat dannes en hydroksidion. Brintoverilte reagerer med en proton, som doneres af syren til dannelse af vand.

2Fe22 + + H2O2 + 2H + kr2fe3 + + 2H2O
iltning halvreaktion er Fe2 + kr3 + + e –
reduktion halvreaktion er H2O2 + 2e – kr2 OH–

eksempel 3: reaktion mellem sinc og kobber

når SN fortrænger ionen af kobber i opløsningen af kobbersulfat, opnås kobbermetal.

SN (s) + CuSO4 (AK) CuSO4 (AK) + Cu (s)
iltningsreduktionsreaktionen er SN-K2+ + 2e–
reduktionshalvreaktionen er Cu2+ + 2e-ku

Betydning af Iltningsreaktioner

Iltningsreduktionsreaktionerne er signifikante, da de er de vigtigste og den vigtigste energikilde på jorden enten på naturlige (biologiske) eller ikke– naturlige (kunstige) måder. En enorm mængde energi kan opnås i en iltningsreaktion enten ved fjernelse af brint eller ved kombination af ilt. (Kemi, 2021)

reaktioner i industrien

mange kemikalier, der er almindeligt anvendt i industrier som klor, kaustisk soda, osv er dannet af reaktioner. Redoks reaktioner anvendes i blegning materiale og vand desinficering. Ved fremstilling af industrielle rengøringsmidler anvendes iltningsprocessen. Mange metaller, der er i fare for korrosion, er beskyttet ved at forbinde dem med offeranoder. Galvanisering af stål er et eksempel på det. Salpetersyre, som er en væsentlig gødning. Redoks-reaktion anvendes også til adskillelse af metaller fra deres malm. Smeltning af metalsulfid i eksistensen af et reduktionsmiddel er også et eksempel på dette. Ved fremstilling af guldbelagte ornamenter anvendes en rødoks-reaktion til at påføre et tyndt lag materiale på objektets overflade. Denne proces er også kendt som galvanisering. (W3spoint.com, 2021)

Nyoksreaktioner i biologi

Hvad er formålet med nyoksreaktioner i cellen? Mange biologiske processer involverer genoksreaktioner, såsom cellulær respiration og fotosyntese.

cellulær respiration

cellulær respiration (C6H12O6 + 6 O2 liter 6 CO2 + 6 H2O) er iltning af glukose til kulsyre (CO2) og reduktion af ilt (O2) til vand (H2O). Det er en af de mest almindelige årsager til, at nad+ er blevet reduceret til NADH og omvendt. Nedenfor er et skematisk diagram over cellulær respiration.

fotosyntese

ved omkoblingsreaktioner i fotosyntese (6 CO2 + 6 H2O + lysenergi C6H12O6 + 6 O2) reduceres kulsyre til sukker, og vandoksidering giver molekylært ilt. Antallet af elektroner i ilt er 8. Selvom cellulær respiration og fotosyntese ser ud som modsatte reaktioner, er disse to processer ikke omvendte af hinanden.

læse: Fotosyntese-fotolyse og Carbonfiksering

cykling

et stort udvalg af aromatiske forbindelser reduceres ved hjælp af fsymer til dannelse af frie radikaler. Frie radikaler har en eller flere elektroner end deres forælder. En elektrondonor kan være en hvilken som helst type eller dens coensyme. En gang efter dannelsen reducerede de frie radikaler i form af anioner iltet til superilte, og også upåvirket forælder (original) forbindelse fornyes. Generelt er der i denne reaktion iltning ved Molekylær ilt og reduktion ved Molekylær ilt til dannelse af superilte. Denne katalytiske adfærd kaldes Redoks cykling.

Nyoks reaktioner i geologi

i geologi har nyoks reaktion mange anvendelser som:

• mobilisering af mineraler
• dannelse af mineraler
• Aflejringsmiljøer

i farven på klipper er rødoks-tilstanden synlig. Den oksidiserende sten havde en rød farve. Når en reducerende væske eller væske føres til klippen, giver den grøn eller hvid farve. Den reducerende væske eller væske havde uranbærende mineraler. Uranaflejringer er nogle eksempler på aflejringer dannet af geologiske reaktioner.

reaktioner i jord

i en reaktion er der samtidig iltnings-og reduktionsreaktion. Et eksempel på en nyoksreaktion i jorden er iltning af jernholdigt til jernjern ved reduktion af ilt i nærvær af vand. (Natur, 2021)

afbalancering af reaktioner

i det følgende forklares, hvordan man balancerer en ligning, eller hvordan man foretager reaktioner i grundlæggende opløsninger.

• trin i: Skriv den ubalancerede ligning.
• Trin II: I to halvreaktioner
  Giv iltningstal til hvert atom
  Find og skriv omoksepar
  Kombiner omokseparene i to halvreaktioner
• trin III: afbalancering af halvreaktioner
  Balance alle atomer undtagen H2 og O2
  Balance alle O2-atomer med vand H2O
  Balance atomerne af hydrogen med H+
  tilføj 1 OH-på hver side af H+ for et basismedium
• trin IV: balance antallet af elektroner
• trin v: i halvreaktion gør elektrontab lig med elektrongevinst
• trin vi: Sammen tilføje halv-reaktioner
• trin VII: forenkle ligningen
  i slutningen kontrollere alle afgifter og elementer er afbalanceret. For nemhed, en online redoks reaktion regnemaskine eller iltning tilstand regnemaskine bruges også til ligning balancering.

hvordan finder man iltningsnumre? Følgende er nogle regler for iltningstal:

1. Nul er antallet af frie elementer.
2. Ladningen på en ion svarer til iltningsantallet af monoatomiske ioner.
3. Ladningen på ioner svarer også til iltningstallet af polyatomiske ioner.
4. Det iltningstal af Hydrogen er +1, Men når det er i en forbindelse med et eller andet elektronegativt element, ændres det til -1.
5. Antallet af ilt er -2, men i peroksider er det -1.
6. Antallet af carbonoksidationer varierer meget. I CH4 er det -4, mens det i CO2 er +4
7. Gruppe 1 element havde iltning nummer +1.
8. Gruppe 2 element havde iltning nummer +2.
9. Gruppe 17 element havde iltning nummer -1.
10. I en neutral forbindelse er det samlede iltningstal for alle atomer nul.

• VRChemistry. (2021). Reaktioner og elektrokemisk potentiale. Hentet 04 Nov, 2021, fra https://vrchemistry.chem.ox.ac.uk/potential/text/redox1.htm
• Generalic, E. (2021). AFBALANCERING AF REAKTIONER. Hentet 04 Nov, 2021, fra https://www.periodni.com/half-reaction_method.php
• MindTouch, P. B. (2021). Iltningsreduktionsreaktioner hentet 04 Nov, 2021, fra https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/Elektrokemi/Toks_kemi / Iltningsreduktionsreaktioner
• Natur, S. (2021). Redoks reaktioner og diagrammer i jord. Hentet 04 Nov, 2021, fra https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-1-4020-3995-9_477
• Olson, M. V. (2021). iltning-reduktion reaktion. Hentet 04 Nov, 2021, fra https://www.britannica.com/science/oxidation-reduction-reaction/General-theory
• W3spoint.com. (2021). Reaktion i Elektrokemi. Hentet 04 Nov, 2021, fra https://www.w3spoint.com/
• Socratic.org. (2021). Beregn iltningsnummeret for et element i en forbindelse. Hentet 04 Nov, 2021, fra https://socratic.org/questions/how-do-you-calculate-the-oxidation-number-of-an-element-in-a-compound