Reductiemiddel wat is, de sterkste, voorbeelden

een reductiemiddel is een stof die de functie vervult van het reduceren van een oxidatiemiddel in een oxidatiereductiereactie. Reductiemiddelen zijn van nature elektronendonoren, meestal stoffen met het laagste oxidatieniveau en met een hoog aantal elektronen.

Er is een chemische reactie waarbij de oxidatietoestanden van atomen variëren. Deze reacties omvatten een reductieproces en een complementair oxidatieproces. Bij deze reacties worden een of meer elektronen van een molecuul, atoom of ion overgebracht naar een ander molecuul, atoom of ion. Dit omvat de productie van een oxide-reductiereactie. 

Tijdens het oxide-reductieproces wordt dat element of de verbinding die zijn elektron (of elektronen) verliest (of doneert) een reductiemiddel, in tegenstelling tot dat oxidatiemiddel dat de elektronenreceptor is. Er wordt dan gezegd dat de reductiemiddelen het oxidatiemiddel verminderen en dat het oxidatiemiddel het reductiemiddel oxideert.

De beste of sterkste reductiemiddelen zijn die met een hogere atomaire straal; dat wil zeggen, ze hebben een grotere afstand van hun kern tot de elektronen die deze omringen.

Reductiemiddelen zijn meestal metalen of negatieve ionen. Veel voorkomende reductiemiddelen zijn ascorbinezuur, zwavel, waterstof, ijzer, lithium, magnesium, mangaan, kalium, natrium, vitamine C, zink en zelfs wortel extract..

index

• 1 Wat zijn de reductiemiddelen??
• 2 Factoren die de sterkte van een reductiemiddel bepalen
  • 2.1 Elektronegativiteit
  • 2.2 Atomic radio
  • 2.3 Ionisatie-energie
  • 2.4 Reductiepotentieel
• 3 Sterkste reductiemiddelen
• 4 Voorbeelden van reacties met reductiemiddelen
  • 4.1 Voorbeeld 1
  • 4.2 Voorbeeld 2
  • 4.3 Voorbeeld 3
• 5 Referenties

Wat zijn de reducerende middelen??

Zoals reeds vermeld, zijn reductiemiddelen verantwoordelijk voor het verminderen van een oxidatiemiddel wanneer een reductie-oxide-reactie optreedt.

Een eenvoudige en typische reactie van de oxidatie-reductiereactie is die van aerobe celademhaling:

C₆H₁₂O₆(s) + 6O₂(g) → 6CO₂(g) + 6H₂O (l)

In dit geval, waar glucose (C₆H₁₂O₆) reageert met zuurstof (OR₂), werkt glucose als het reductiemiddel om elektronen aan zuurstof af te geven - dat wil zeggen, het wordt geoxideerd - en zuurstof wordt een oxidatiemiddel.

In organische chemie worden de beste reductiemiddelen beschouwd als die reagentia die waterstof (H.₂) voor de reactie. In dit gebied van de chemie verwijst de reductiereactie naar de toevoeging van waterstof aan een molecuul, hoewel de bovenstaande definitie (oxide-reductie reacties) ook van toepassing is.

Factoren die de sterkte van een reductiemiddel bepalen

Om een ​​stof als "sterk" te beschouwen, wordt verwacht dat het moleculen, atomen of ionen zijn die min of meer gemakkelijk van hun elektronen kunnen worden losgemaakt.

Hiervoor zijn er een aantal factoren waarmee rekening moet worden gehouden om de sterkte te herkennen die een reductiemiddel kan hebben: elektronegativiteit, atomaire radius, ionisatie-energie en reductiepotentieel.

electronegativity

Elektronegativiteit is de eigenschap die de neiging van een atoom beschrijft om een ​​paar aan zichzelf gebonden elektronen aan te trekken. Hoe hoger de elektronegativiteit, hoe groter de aantrekkingskracht van het atoom op de elektronen die het omringen.

In het periodiek systeem neemt de elektronegativiteit toe van links naar rechts, dus de alkalimetalen zijn de minst elektronegatieve elementen.

Atoom-radio

Het is de eigenschap die de hoeveelheid atomen meet. Het verwijst naar de typische of gemiddelde afstand van het centrum van een atoomkern tot de rand van de elektronische wolk die het omringt.

Deze eigenschap is niet precies - en bovendien zijn er verschillende elektromagnetische krachten bij de definitie betrokken - maar het is bekend dat deze waarde in het periodiek systeem van links naar rechts afneemt en van boven naar beneden toeneemt. Dit is de reden waarom alkalimetalen, in het bijzonder cesium, geacht worden een hogere atomaire straal te hebben.

Ionisatie-energie

Deze eigenschap wordt gedefinieerd als de energie die nodig is om het minst gebonden elektron uit een atoom (het valentie-elektron) te verwijderen om een ​​kation te vormen.

Er wordt gezegd dat hoe dichter de elektronen zich bij de kern van het omringende atoom bevinden, hoe groter de ionisatie-energie van het atoom is.

De ionisatie-energie neemt toe van links naar rechts en van onder naar boven in het periodiek systeem. Opnieuw hebben metalen (in het bijzonder alkalische stoffen) lagere ionisatie-energie.

Verminderingspotentieel

Het is de maat voor de neiging van een chemische soort om elektronen te verkrijgen en daarom te worden verminderd. Elke soort heeft een intrinsiek reductiepotentieel: hoe groter het potentieel, hoe groter de affiniteit van hetzelfde met de elektronen en ook hun vermogen om te worden verminderd.

Reductiemiddelen zijn die stoffen met minder reductiepotentieel, vanwege hun lage affiniteit met elektronen.

Sterkste reductiemiddelen

Met de hierboven beschreven factoren kan worden geconcludeerd dat voor het vinden van een "sterk" reductiemiddel, een atoom of molecuul met lage elektronegativiteit, hoge atomaire straal en lage ionisatie-energie gewenst is..

Zoals reeds vermeld, hebben alkalimetalen deze eigenschappen en worden ze als de sterkste reductiemiddelen beschouwd.

Aan de andere kant wordt lithium (Li) beschouwd als het sterkste reductiemiddel omdat het het laagste reductiepotentieel heeft, terwijl het LiAlH-molecuul₄ het wordt beschouwd als het sterkste reductiemiddel van allemaal, voor het bevatten van deze en de andere gewenste eigenschappen.

Voorbeelden van reacties met reductiemiddelen

Er zijn veel gevallen van roestvermindering in het dagelijks leven. Hier zijn enkele van de meest representatieve:

Voorbeeld 1

De verbrandingsreactie van octaan (het belangrijkste bestanddeel van benzine):

2C₈H₁₈(l) + 25O₂ → 16CO₂(g) + 18H₂O (g)

Er kan worden waargenomen hoe octaan (reductiemiddel) elektronen aan zuurstof (oxidatiemiddel) doneert, waarbij kooldioxide en water in grote hoeveelheden worden gevormd.

Voorbeeld 2

De hydrolyse van glucose is een ander nuttig voorbeeld van een algemene reductie:

C₆H₁₂O₆ + 2ADP + 2P + 2NAD⁺ → 2CH₃COCO₂H + 2ATP + 2NADH

In deze reactie nemen de NAD-moleculen (een elektronenreceptor en oxidatiemiddel in deze reactie) elektronen uit de glucose (reductiemiddel).

Voorbeeld 3

Eindelijk, in de ferrioxide-reactie

geloof₂O₃(s) + 2Al (s) → Al₂O₃(s) + 2Fe (l)

Het reductiemiddel is aluminium, terwijl het oxidatiemiddel ijzer is.

referenties

1. Wikipedia. (N.D.). Wikipedia. Opgehaald van en.wikipedia.org
2. BBC. (N.D.). Bbc.co.uk. Opgehaald van bbc.co.uk
3. Pearson, D. (s.f.). Chemie LibreTexts. Opgehaald in chem.libretexts.org
4. Research, B. (s.f.). Bodner Research Web. Opgehaald van chemed.chem.purdue.edu
5. Peter Atkins, L.J. (2012). Chemische principes: The Quest for Insight.