Ορισμός και παραδείγματα αναγωγής στη χημεία

Η μείωση περιλαμβάνει μια μισή αντίδραση στην οποία ένα χημικό είδος μειώνεται αριθμό οξείδωσης, συνήθως κερδίζοντας ηλεκτρόνια. Το άλλο μισό της αντίδρασης περιλαμβάνει την οξείδωση, στην οποία χάνονται τα ηλεκτρόνια. Μαζί, η αναγωγή και η οξείδωση σχηματίζουν οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις (αναγωγή-οξείδωση = οξειδοαναγωγή). Η μείωση μπορεί να θεωρηθεί ως η αντίθετη διαδικασία οξείδωσης.

Σε μερικές αντιδράσεις, η οξείδωση και η αναγωγή μπορούν να εξεταστούν με όρους μεταφοράς οξυγόνου. Εδώ, η οξείδωση είναι το κέρδος του οξυγόνου, ενώ η μείωση είναι η απώλεια οξυγόνου.

Ένας παλαιός, λιγότερο κοινός ορισμός της οξείδωσης και της αναγωγής εξετάζει την αντίδραση σε όρους πρωτονίων ή υδρογόνου. Εδώ, η οξείδωση είναι η απώλεια υδρογόνου, ενώ η μείωση είναι το κέρδος του υδρογόνου.

Ο πιο ακριβής ορισμός μείωσης περιλαμβάνει ηλεκτρόνια και αριθμό οξείδωσης.

Το Η⁺ ιόντα, με έναν αριθμό οξείδωσης +1, μειώνονται σε Η₂, με αριθμό οξείδωσης 0, στο αντίδραση:

Zn (s) + 2Η⁺(aq) → Zn²⁺(υδ) + Η₂(σολ)

Ένα άλλο απλό παράδειγμα είναι η αντίδραση μεταξύ οξειδίου του χαλκού και μαγνησίου για να δώσει οξείδιο του χαλκού και του μαγνησίου:

CuO + Mg → Cu + MgO

Η θραύση του σιδήρου είναι μια διαδικασία που περιλαμβάνει την οξείδωση και τη μείωση. Το οξυγόνο μειώνεται, ενώ ο σίδηρος οξειδώνεται. Ενώ είναι εύκολο να προσδιοριστεί ποια είδη οξειδώνονται και μειώνονται χρησιμοποιώντας τον ορισμό οξυγόνου και αναγωγής "οξυγόνου", είναι πιο δύσκολο να οπτικοποιήσετε τα ηλεκτρόνια. Ένας τρόπος για να γίνει αυτό είναι να ξαναγράψουμε την αντίδραση ως ιοντική εξίσωση. Το οξείδιο του χαλκού (II) και το οξείδιο του μαγνησίου είναι ιονικές ενώσεις, ενώ τα μέταλλα δεν είναι:

Cu²⁺ + Mg → Cu + Mg²⁺

Τα ιόντα χαλκού υφίστανται μείωση με την παραγωγή ηλεκτρονίων για τον σχηματισμό χαλκού. Το μαγνήσιο υφίσταται οξείδωση χάνοντας ηλεκτρόνια για να σχηματίσει το κατιόν 2+. Ή, μπορείτε να το δείτε ως μαγνήσιο μειώνοντας τα ιόντα του χαλκού (II) με τη δωρεά ηλεκτρονίων. Το μαγνήσιο δρα ως αναγωγικός παράγοντας. Εν τω μεταξύ, τα ιόντα χαλκού (II) αφαιρούν ηλεκτρόνια από μαγνήσιο για να σχηματίσουν ιόντα μαγνησίου. Τα ιόντα χαλκού (II) είναι ο οξειδωτικός παράγοντας.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι η αντίδραση που εκχυλίζει το σίδηρο από σιδηρομετάλλευμα:

Fe₂Ο₃ + 3CO → 2Fe + 3 CO₂

Το οξείδιο του σιδήρου υφίσταται αναγωγή (χάνει οξυγόνο) για να σχηματίσει σίδηρο ενώ το μονοξείδιο του άνθρακα οξειδώνεται (αυξάνει το οξυγόνο) για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα. Στο πλαίσιο αυτό, το οξείδιο του σιδήρου (III) είναι το μέσο οξείδωσης, το οποίο δίνει οξυγόνο σε ένα άλλο μόριο. Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι το αναγωγικό μέσο, η οποία απομακρύνει το οξυγόνο από ένα χημικό είδος.

Υπάρχουν δύο ακρωνύμια που μπορούν να σας βοηθήσουν να διατηρήσετε την οξείδωση και τη μείωση ίσια.

• OIL RIG - Αυτό σημαίνει ότι "η οξείδωση είναι απώλεια και μείωση είναι κέρδος." Το είδος που είναι οξειδωμένο χάνει τα ηλεκτρόνια, τα οποία αποκτώνται από το είδος που έχει μειωθεί.
• LEO GER ή "Leo το λιοντάρι λέει grr." - Αυτό σημαίνει "Απώλεια των ηλεκτρονίων = Οξείδωση ενώ κέρδος των ηλεκτρονίων = Μείωση".

Ένας άλλος τρόπος για να θυμηθεί κανείς ποιο μέρος της αντίδρασης είναι οξειδωμένο και το οποίο είναι μειωμένο είναι απλά να υπενθυμίσουμε τη μέση μείωση της επιβάρυνσης.