Redoxní reakce

Definice

Redoxní reakce (redukčně-oxidační reakce) je chemická reakce, při které se přenášejí elektrony a mění se oxidační stav. Příkladem je oxidace elementárního hořčíku kyslíkem:

V tomto procesu magnézium se nazývá redukční činidlo. Vydává dva elektrony.

  • Mg (hořčík elementární) Mg2+ (hořčík, kation) + 2 e- (elektron)

Kyslík je oxidační činidlo, které přijímá dva elektrony.

  • O (kyslík) + 2 e- (elektron) O2- (kysličník)

Magnézium, redukční činidlo, se stává a kyslíkse stává oxidačním činidlem.

Mnemonický

V angličtině existuje následující mnemotechnická pomůcka: OIL RIG.

  • OLEJ: Oxidace je ztráta eletronů.
  • RIG: Redukce je zisk elektronů

Můžete si také pamatovat, že kyslík je hlavní oxidant a kovy se rády vzdávají elektronů. Z toho lze odvodit mnoho reakcí.

Další příklady

Redoxní reakce také probíhá, když železo rezaví:

  • 4 Fe (železný elementál) + 3 O2 (kyslík) 2 Fe2O3 (oxid železa)

Redoxní reakce tedy často vedou k tvorbě soli (iontové sloučeniny) s kovy. Spalování je oxidace, například spalování metanu (zemního plynu):

  • CH4 (methan) +22 (kyslík) CO2 (oxid uhličitý) + 2 H2O (voda)

Tvorba oxidu zinečnatého:

  • 2 Zn (zinek) + O2 (kyslík) 2 ZnO (oxid zinečnatý)

Účast kyslíku není a stav pro redoxní reakci. Zde se měď redukuje a železo se oxiduje:

  • CuSO4 (síran měďnatý) + Fe (elementární železo) FeSO4 (síran železitý) + Cu (měď elementární)

Reakce vápníku s plynným chlorem:

  • Ca (elementární vápník) + Cl2 (plynný chlor) CaCl2 (chlorid vápenatý)

Oxidační číslo

Každému atomu nebo iontu lze přiřadit oxidační číslo (= oxidační stav). Odpovídající hodnota může být 0, záporná nebo kladná.

  • Během oxidace se oxidační číslo zvyšuje.
  • Při redukci oxidační číslo klesá.

Když se hořčík (Mg) oxiduje na iont hořčíku, oxidační číslo se zvyšuje z 0 na +2. To odpovídá náboji iontu (Mg2+). Oxidační číslo kyslíku v této reakci klesá z 0 na -2 (Oxid: O-2). Podrobná pravidla pro přidělování oxidačního čísla najdete v technické literatuře.

Elektrolýza

Redoxní reakce se také vyskytují na obou elektrodách při elektrolýze (viz zde).