Oksüdatsioonireaktsioon vs redutseerimisreaktsioon
Oksüdeerimis- ja redutseerimisreaktsioonid on omavahel seotud. Kui üks aine on oksüdeerunud, väheneb teine aine. Seetõttu on need reaktsioonid ühiselt tuntud redoksreaktsioonidena.
Oksüdatsioonireaktsioon
Algselt identifitseeriti oksüdatsioonireaktsioonid kui reaktsioonid, milles osaleb gaasiline hapnik. Siin ühendub hapnik oksiidi saamiseks teise molekuliga. Selles reaktsioonis hapnik redutseerub ja teine aine oksüdeerub. Seetõttu on oksüdatsioonireaktsioon põhimõtteliselt hapniku lisamine teisele ainele. Näiteks järgnevas reaktsioonis vesinik oksüdeerub ja seetõttu lisatakse vesinikku moodustavale veele hapnikuaatom.
2H 2 + O 2 -> 2H 2 O
Teine võimalus oksüdatsiooni kirjeldamiseks on vesiniku kadu. Mõnel juhul on oksüdeerumist hapniku lisamisena raske kirjeldada. Näiteks on järgnevas reaktsioonis hapnikku lisatud nii süsinikule kui ka vesinikule, kuid ainult süsinik on oksüdeerunud. Sel juhul võib oksüdeerumist kirjeldada, öeldes, et see on vesiniku kadu. Kuna süsinikdioksiidi tootmisel on metaanist eemaldatud vesinikud, on seal süsinik oksüdeerunud.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O
Teine alternatiivne lähenemisviis oksüdatsiooni kirjeldamiseks on elektronide kaotamine. Selle lähenemisviisi abil saab selgitada keemilisi reaktsioone, kus me ei näe oksiidide moodustumist ega vesiniku kadumist. Niisiis, isegi kui hapnikku pole, saame selle lähenemisviisi abil oksüdatsiooni selgitada. Näiteks järgmises reaktsioonis on magneesium muundunud magneesiumioonideks. Kuna magneesium on kaotanud kaks elektroni, on see oksüdeerunud ja oksüdeeriv aine on kloorgaas.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2Cl -
Oksüdatsiooniaste aitab tuvastada oksüdeerunud aatomeid. IUPACi definitsiooni kohaselt on oksüdatsiooniaste „aatomi oksüdatsiooniastme mõõt aines. Seda määratletakse kui laengut, mida aatomil võib ette kujutada. Oksüdeerumisolek on täisarv ja see võib olla kas positiivne, negatiivne või null. Keemilise reaktsiooni käigus muutuvad aatomi oksüdatsiooniastmed. Kui oksüdatsiooniaste suureneb, siis öeldakse, et aatom on oksüdeerunud. Nagu ülalkirjeldatud reaktsioonis, on magneesiumil oksüdatsiooni null ja magneesiumioonil oksüdeerumisolek +2. Kuna oksüdatsiooniarv on suurenenud, on magneesium oksüdeerunud.
Reduktsioonireaktsioon
Redutseerimine on vastupidine oksüdeerimisele. Hapniku ülekande osas kaovad redutseerimisreaktsioonides oksügeenid. Vesiniku ülekande osas toimuvad vesiniku saamisel redutseerimisreaktsioonid. Näiteks ülaltoodud näites metaani ja hapniku vahel on hapnik vähenenud, kuna see on omandanud vesiniku. Elektroniülekande osas on reduktsioon võitmas elektrone. Nii et ülaltoodud näite kohaselt väheneb kloor.
Mis vahe on oksüdatsioonireaktsioonil ja redutseerimisreaktsioonil?
• Oksüdatsioonireaktsioonides saadakse oksügeenid ja redutseerimisreaktsioonides oksügeenid kaotatakse.
• Oksüdeerimisel vesinik kaob, redutseerimisel aga vesinik.
• Oksüdatsioonireaktsioonides kaovad elektronid, redutseerimisreaktsioonides aga elektronid.
• Oksüdatsioonireaktsioonides suureneb oksüdeerumisolek. Redutseeritavad liigid vähendavad nende oksüdeerumist.
