У наш час життя не можна відокремити від електронних товарів. Деякі з них підключені безпосередньо до електричної розетки будинку як джерело електроенергії, але деякі живляться від акумуляторів. Чи знали ви, що виявляється, що генерація електричної енергії акумуляторами, мабуть, пов’язана з хімічними реакціями? Ця реакція називається окисно-відновною реакцією.
Окисно-відновні реакції відбуваються в батареях і виробляють електричну енергію. Термін окислювально-відновний походить від двох типів реакцій, що беруть участь, а саме відновлення та окислення. Це пов’язано з тим, що в окисно-відновлювальній реакції відновлення та окислення відбуваються одночасно. Під час окисно-відновної реакції кількість втрачених електронів дорівнює кількості отриманих електронів.
На додаток до реакцій у батареях, окисно-відновні реакції також можуть бути виявлені в корозії або іржі, фарбуванні волосся та гнилі яблук. Окислювально-відновна реакція також, мабуть, впливає на відкриття озонової діри через використання рідкого водню як палива.
(Читайте також: Поглиблене вивчення закону хімічної рівноваги)
Крім того, окисно-відновні реакції широко використовуються у фармацевтичній, біологічній, промисловій, металургійній та сільськогосподарській галузях. Окисно-відновні реакції також допомагають завоювати сонячну енергію завдяки процесу фотосинтезу, який здійснюють зелені рослини.
Щоб глибше зрозуміти окисно-відновні реакції, нам потрібно знати, що таке окислення та відновлення.
Реакція окислення
Окислення - це додавання кисню або будь-якого електронегативного елемента до речовини або видалення водню або будь-якого електропозитивного елемента з речовини. З цього пояснення ми знаємо, що існує чотири типи реакцій окислення, а саме додавання кисню, додавання електромагнітних елементів, видалення водню та видалення електропозитивних елементів.
Приклад реакції додавання кисню можна побачити нижче.
В обох реакціях вуглець та метан окислюються до CO2 з додаванням кисню.
Тим часом додавання електромагнітних елементів можна побачити в реакції нижче.
Магній і цинк окислюються до фториду магнію (MgF2) та фторид цинку (ZnF2) з додаванням електронегативного елементу фтору.
Наступною реакцією окислення є видалення водню, наприклад, у реакції нижче.
Наведена реакція показує сірководень (H2S) окислюється з утворенням сірки шляхом видалення водню.
Остання реакція окислення - це видалення електропозитивного елемента, як у реакції нижче.
Вищевказана реакція показує, що йодид калію (KI) окислюється до йоду (I2) з видаленням калію.
Реакція скорочення
Видалення кисню або електронегативного елемента з речовини або додавання водню або електропозитивного елемента до речовини відоме як відновлення. Існує чотири типи реакцій відновлення: додавання водню, додавання електропозитивних елементів, видалення кисню та видалення електронегативних елементів.
Приклад реакції додавання водню можна побачити нижче.
Етен і водень відновлюються до етану та соляної кислоти (HCl) з додаванням кисню.
Додавання електропозитивного елемента можна побачити в наступній реакції.
У вищезазначеній реакції хлор відновлюється до хлориду міді (CuCl2) з додаванням міді.
Приклад реакції видалення кисню наведено нижче.
В обох реакціях спостерігається оксид ртуті (HgO) та оксид заліза (Fe2О3) зменшується за рахунок видалення кисню.
Нарешті, приклад реакції електронегативного видалення такий.
Обидві реакції показують, що хлорид ртуті (HgCl2) і хлорид заліза (FeCl3) відновлюються шляхом видалення хлору.
