redoxreaktion

redoxreaktion
n., plural: redoxreaktioner

Definition: i biologi, en biokemisk reaktion där oxidationsantalet av atom (er) har förändrats

Redoxreaktionsdefinition

Vad är redoxreaktioner? Detta är en vanlig term inom kemi och biologi. I kemi är en redoxreaktion en av de typer av kemisk reaktion som involverar förändringen i oxidationstillstånden hos atomer. I denna reaktion finns det den faktiska överföringen eller förskjutningen av elektroner som äger rum mellan olika kemiska arter. I denna reaktion förlorar en art elektroner medan den andra får elektronen. (Olson, 2021) de arter som får elektronen sägs minskas medan de arter som förlorade elektronen sägs oxideras. I biologi har en redoxreaktion definierat alla aspekter av livet eftersom det är den form av reaktion som förekommer i mångsidiga biologiska processer.

Vad är involverat i redoxreaktioner? Enligt redoxreaktionsregeln består reaktionen av två delar och de förekommer alltid tillsammans. De är den reducerade halvan och den oxiderade halvan. Reduktion-halv och oxidation-halvreaktioner är typerna av två former av halvreaktioner av redoxreaktioner. (MindTouch, 2021)

hur bestämmer man en redoxreaktion?

redoxreaktion bestäms alltid av en variation i oxidationstillståndet för två atomer. Om det inte finns någon förändring i oxidationsnummer finns det ingen redoxreaktion. En annan funktion o en redoxreaktion är att den består av två samtidiga processer, alltså namnet. För att ytterligare förstå detta, låt oss förstå definitionerna av oxidation och reduktion. Vad är oxidation? Oxidation är processen att öka oxidationstillståndet hos en atom, jon eller molekyl. Enkelt uttryckt betyder det att förlora elektronen. Vad är minskning? Reduktion är processen att minska oxidationstillståndet för en atom, jon eller molekyl. Eller det hänvisar helt enkelt till elektronens vinst. (Ja, minskning i detta avseende betyder”vinna”). Så i en redoxreaktion, medan man förlorar en elektron, får en annan den.

typer av redoxreaktioner

dessa är de olika typerna av redoxreaktioner och var och en förklaras nedan.

1. Sönderdelningsreaktion
2. Kombinationsreaktion
3. Förskjutningsreaktion
4. Disproportioneringsreaktion

1. Nedbrytningsreaktion

som namnet antyder delas reaktanten i sönderdelningsreaktion eller delas upp i olika komponenter: AB 009 A + B

exempel:

• 2nah 2na + H2
• 2H2O 2H2 + O2

ovanstående produkter bildas genom sönderdelning av reaktanten. Som ett resultat bildas mindre kemiska föreningar.
men i vissa fall behöver inte alla sönderdelningsreaktioner också vara en redoxreaktion. Till exempel är CaCO3 Macau CaO + CO2 en sönderdelningsreaktion men inte en redoxreaktion. Varför är detta inte en redoxreaktion? Nedbrytningsreaktionen av CaCO3 2CU Cao + CO2 involverar dissociation av komponenterna men det finns ingen förändring i oxidationstillstånden. Oxidationsnumret förändrades inte, vilket är tänkt att förändras när det är en redoxreaktion.

2. Kombinationsreaktion

baksidan av sönderdelningsreaktionen är en kombinationsreaktion. I denna reaktion, det finns en kombination av två reaktanter, och en produkt bildas: A + B 2B

exempel:

• H2 + Cl2 2hclc + O2 2hcb CO2
• 4Fe + 3O2 2fe2o2

3. Förskjutningsreaktion

som namnet antyder innebär denna reaktion ersättning av en jon eller en atom från ett element till Jonen eller atomen i ett annat element: X + YZ Bisexuell XZ + Y . Förskjutningsreaktioner är av två former. De är metallförskjutningsreaktionerna och icke-metallförskjutningsreaktionerna.

• Metallförskjutning: i metallförskjutningsreaktioner ersätts vanligtvis en metall med en annan metall. Ett exempel är CuSO4 + Zn Bisexuell Cu + ZnSO4. Metallförskjutningsreaktioner används i metallurgisk process för att erhålla de rena metallerna från deras malmer.
• icke-Metallförskjutning: i en icke-metallförskjutningsreaktion används väte H2 eller ibland syre O2 för förskjutning.

4. Disproportioneringsreaktion

i en disproportioneringsreaktion minskar och oxiderar en enda reaktant.

exempel:

P4 + 3naoh + 3H2O 3nah2po2 + PH3

oxiderande och reduktionsmedel

i redoxreaktioner finns det två typer av kemiska medel. De är oxidationsmedel (oxidationsmedel) och reduktionsmedel (reduktionsmedel). Låt oss skilja dem genom att förstå deras roll i oxidations-och reduktionsprocesser.

Standardelektrodpotential

Standardelektrodpotential betraktas som värdet av standard elektromotorisk kraft (emf) hos en sådan cell i vilken vätemolekylerna (H2) oxideras i form av solvaterade protoner under standardtryck.

vad är syftet med redoxreaktioner i den elektrokemiska cellen?

redoxreaktion är grunden för en elektrokemisk cell. Det kan delas in i två halvreaktioner, oxidation vid anoden och reduktion vid katoden. På grund av skillnaden mellan den elektriska potentialen hos två elektroder genereras El. Och på grund av skillnaden mellan potentialerna hos två metallelektroder skapas en skillnad i potentialen för elektrolyten. Det används för att mäta reduktionskraften hos något element eller förening.

det finns inget enkelt och enkelt sätt som används för att noggrant mäta elektrodpotentialen eller elektrolytpotentialen ensam. Förändringar i tryck, temperatur eller koncentration påverkar inte bara elektrisk potential utan också elektrokemiekvationerna. I en redoxreaktion är oxidationspotentialen negativ av reduktionspotentialen, så det räcker att beräkna en av potentialerna. Det är anledningen till att standardelektrodpotential också skrivs som standardreduktionspotential.

om värdet av standardreduktionspotentialen är större blir reduktionen (uppnåendet av elektronen) lättare. Så till exempel är standardreduktionspotentialen för F2 +2,87 V och sedan för Li+ är den -3,05 V.

men hur är det med biologi? Vad är syftet med redoxreaktioner i den biologiska cellen?
i en biologisk cell finns det olika syften med redoxreaktioner, såsom under metabolism bryts sockermolekylen ner i vatten, koldioxidgas och energi. Det finns en överföring av 48 elektroner från kolatomen i socker till syre tillsammans med utsläpp av energi.

C6H12O6 (s) + 6O2(g) 6co2(g) + 6h2o(l) + energi

ett annat syfte med redoxreaktioner i den levande kroppen är cellulär kommunikation. De reaktiva molekylerna som innehåller syre i cellen spelar en roll som signalmolekyler. Exempelvis produceras reaktiva molekyler innehållande syre (O2, H2O2, NO) i cellen på ett kontrollerat sätt under redoxreaktioner. Dessa kemikalier har olika roller som sårläkning, inflammation, åldrande och programmerad celldöd.

enligt nyare studier kan redoxreaktionen också utnyttjas i cellerna för cancerbehandlingar. En klass av cancerbehandlingsläkemedel ökar produktionen av reaktiva molekyler som innehåller syre i tumörkroppen som så småningom dödar cancercellerna.

exempel på redoxreaktioner

några exempel på redoxreaktioner är följande.

exempel 1: reaktion mellan väte och fluor

i reaktionen av fluor och väte sker oxidation vid väte medan reduktion sker vid fluor. Väte och fluor kombinerar och bildar vätefluorid.

följande ekvation visar reaktionen: H2 + F2 2HF (2HF)
oxidationsekvationen är H2 2h+ + 2e–
reduktionsekvationen är F2 + 2e– 2F–

exempel 2: reaktion mellan järn och väteperoxid

väteperoxid oxiderar järnjon Fe2+ till järnjon Fe3+ i närvaro av en syra. Som ett resultat bildas en hydroxidjon. Väteperoxid reagerar med en proton, som doneras av syran för bildning av vatten.

2Fe22 + + H2O2 + 2H+ 2fe3 + + 2H2O
Oxidationshalvreaktionen är Fe2 + 2098 Fe3 + + e –
Reduktionshalvreaktionen är H2O2 + 2e-2 oh–

exempel 3: reaktion mellan zink och koppar

när Zn förskjuter Jonen av koppar i lösningen av kopparsulfat uppnås kopparmetall.

Zn (s) + CuSO4 (aq) 2 + Cu (s)
oxidationshalvreaktionen är Zn 2+ + 2e-
reduktionshalvreaktionen är 2+ + 2e–2e-2e cu

betydelsen av redoxreaktioner

oxidationsreduceringsreaktioner är signifikanta eftersom de är den främsta och främsta källan av energi på jorden antingen på naturliga (biologiska) eller icke– naturliga (artificiella) sätt. En stor mängd energi kan erhållas i en oxidationsreaktion antingen genom avlägsnande av väte eller genom kombinationen av syre. (Kemi, 2021)

redoxreaktioner i industrin

många kemikalier som vanligen används i industrier som klor, kaustik soda, etc bildas av redoxreaktioner. Redoxreaktioner används i blekningsmaterial och vattenrening. Vid tillverkning av industriella rengöringsprodukter används oxidationsprocessen. Många metaller som riskerar korrosion skyddas genom att förena dem med offeranoder. Galvanisering av stål är ett exempel på det. Oxidationen av ammoniak producerade salpetersyra, vilket är ett viktigt gödningsmedel. Redoxreaktion används också för separation av metaller från deras malmer. Smältning av metallsulfid i förekomsten av ett reduktionsmedel är också ett exempel på detta. Vid tillverkning av guldpläterade ornament används en redoxreaktion för att applicera ett tunt lager material på objektets yta. Denna process är också känd som elektroplätering. (W3spoint.com, 2021)

redoxreaktioner i biologi

Vad är syftet med redoxreaktioner i cellen? Många biologiska processer involverar redoxreaktioner, såsom vid cellulär andning och fotosyntes.

cell respiration

cellulär respiration (C6H12O6 + 6 O2 2CB 6 CO2 + 6 H2O) är oxidationen av glukos till koldioxid (CO2) och reduktion av syre (O2) till vatten (H2O). Metoden för cellulär respiration redox är relaterad till reduktion och oxidation av NAD+ till NADH och vice versa. Nedan är ett schematiskt diagram över cellulär andning.

fotosyntes

i redoxreaktioner vid fotosyntes (6 CO2 + 6 H2O + ljusenergi 20h12o6 + 6 O2) reduceras koldioxid till socker och vattenoxidation ger molekylärt syre. Antalet elektroner i syre är 8. Även om cellulär andning och fotosyntes verkar som motsatta reaktioner, är dessa två processer inte omvända av varandra.

läs: Fotosyntes-fotolys och Kolfixering

Redoxcykling

en omfattande mängd aromatiska föreningar reduceras med hjälp av enzymer för bildning av fria radikaler. Fria radikaler har en eller flera elektroner än sin förälder. Elektrondonatorn kan vara vilket som helst flavoenzym eller dess koenzym. En gång efter bildandet reducerade de fria radikalerna i form av anjoner syret till superoxid, och även opåverkad förälder (original) förening förnyas. Sammantaget sker i denna reaktion oxidation vid flavoenzymkoenzym och reduktion vid molekylärt syre för bildning av superoxid. Detta katalytiska beteende kallas Redoxcykling.

redoxreaktioner i geologi

i geologi har redoxreaktion många användningsområden som:

• mobilisering av mineraler
• bildning av mineraler
• Deponeringsmiljöer

i färgen på stenar är redoxtillståndet synligt. Den oxiderande stenen hade en röd färg. När en reducerande vätska eller vätska passerar till berget ger den grön eller vit färg. Den reducerande vätskan eller vätskan hade uranbärande mineraler. Moqui-kulor och uranavlagringar är några exempel på avlagringar bildade från Geologiska redoxreaktioner.

redoxreaktioner i jordar

i en redoxreaktion sker samtidig oxidations-och reduktionsreaktion. Ett exempel på en redoxreaktion i jorden är oxidationen av järn till järnjärn genom reduktion av syre i närvaro av vatten. (Natur, 2021)

balansera redoxreaktioner

följande förklarar hur man balanserar en redoxekvation eller hur man gör redoxreaktioner eller redoxreaktioner i grundläggande lösningar.

• steg i: Skriv den obalanserade ekvationen.
• steg II: Isolera redoxreaktionen i två halvreaktioner
  ge oxidationsnummer till varje atom
  hitta och skriv redoxparen
  kombinera redoxparen i två halvreaktioner
• steg III: balansera halvreaktioner
  balansera alla atomer utom H2 och O2
  balansera alla O2-atomer med vatten H2O
  balansera väteatomerna med H+
  Lägg till 1 OH-on varje sida av H+ för ett grundmedium
• steg IV: balansera antalet elektroner
• steg V: i halvreaktion, gör elektronförlust lika med elektronförstärkning
• steg vi: Tillsammans lägg till halvreaktioner
• steg VII: förenkla ekvationen
  i slutet kontrollera alla laddningar och element är balanserade. För enkelhet används en online redoxreaktionsräknare eller oxidationstillståndsräknare också för ekvationsbalansering.

hur hittar man oxidationsnummer? Följande är några oxidationsnummer regler:

1. Noll är oxidationsantalet för fria element.
2. Laddningen på en jon motsvarar oxidationsantalet mono-atomiska joner.
3. Laddningen på joner motsvarar också oxidationsantalet polyatomiska joner.
4. Oxidationsantalet väte är +1, men när det är i en förening med något elektronegativt element är det, oxidationsantalet ändras till -1.
5. Syreoxidationsnumret är -2 men i peroxider är det -1.
6. Koloxidationstalet varierar mycket. I CH4 är det -4 medan det i CO2 är + 4
7. Grupp 1-elementet hade oxidationsnummer +1.
8. Grupp 2-elementet hade oxidationsnummer +2.
9. Grupp 17-elementet hade oxidationsnummer -1.
10. I en neutral förening är det totala oxidationsantalet för alla atomer noll.

• Vrkemi. (2021). Redoxreaktioner och elektrokemisk Potential. Hämtad 04 Nov, 2021, från https://vrchemistry.chem.ox.ac.uk/potential/text/redox1.htm
• Generalic, E. (2021). BALANSERA REDOXREAKTIONER. Hämtad 04 Nov, 2021, från https://www.periodni.com/half-reaction_method.php
• MindTouch, P. b. (2021). Oxidationsreduceringsreaktioner hämtade 04 Nov, 2021, från https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Analytical_Chemistry/Supplemental_Modules_(Analytical_Chemistry)/elektrokemi/Redox_kemi / oxidationsreduceringsreaktioner
• Natur, S. (2021). Redoxreaktioner och diagram i jord. Hämtad 04 Nov, 2021, från https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F978-1-4020-3995-9_477
• Olson, M. V. (2021). oxidations-reduktionsreaktion. Hämtad 04 Nov, 2021, från https://www.britannica.com/science/oxidation-reduction-reaction/General-theory
• W3spoint.com. (2021). Redoxreaktion i elektrokemi. Hämtad 04 Nov, 2021, från https://www.w3spoint.com/
• Socratic.org. (2021). Beräkna oxidationsnumret för ett element i en förening. Hämtad 04 Nov, 2021, från https://socratic.org/questions/how-do-you-calculate-the-oxidation-number-of-an-element-in-a-compound