Разница между реакцией окисления и реакцией восстановления

Реакция окисления против реакции восстановления
 

Реакции окисления и восстановления взаимосвязаны. Когда одно вещество окисляется, другое вещество уменьшается. Таким образом, эти реакции известны как окислительно-восстановительные реакции.

Реакция окисления

Первоначально реакции окисления были определены как реакции, в которых участвует газообразный кислород. Здесь кислород соединяется с другой молекулой, образуя оксид. В этой реакции кислород подвергается восстановлению, а другое вещество подвергается окислению. Поэтому в основном реакцией окисления является добавление кислорода к другому веществу. Например, в следующей реакции водород подвергается окислению и, следовательно, атом кислорода добавляется в водород, образуя воду.

2H₂ + О₂ -> 2H₂О

Другим способом описания окисления является потеря водорода. В некоторых случаях трудно описать окисление как добавление кислорода. Например, в следующей реакции кислород добавил и углерод, и водород, но только углерод подвергся окислению. В этом случае окисление можно описать, сказав, что это потеря водорода. Поскольку водороды удаляются из метана при производстве углекислого газа, углерод там окисляется.

СН₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂О

Другой альтернативный подход к описанию окисления заключается в потере электронов. Этот подход можно использовать для объяснения химических реакций, в которых мы не видим образования оксида или потери водорода. Таким образом, даже когда нет кислорода, мы можем объяснить окисление, используя этот подход. Например, в следующей реакции магний превратился в ионы магния. Поскольку магний потерял два электрона, он подвергся окислению, а газообразный хлор является окислителем..

Mg + Cl₂ -> Mg²⁺ + 2Cl^-

Степень окисления помогает идентифицировать атомы, подвергшиеся окислению. Согласно определению IUPAC, степень окисления является «мерой степени окисления атома в веществе. Он определяется как заряд, который может быть представлен атомом ». Состояние окисления является целочисленным значением, и оно может быть положительным, отрицательным или нулевым. Состояние окисления атома подвергается изменению при химической реакции. Если степень окисления увеличивается, то говорят, что атом окислен. Как и в приведенной выше реакции, магний имеет нулевую степень окисления, а ион магния имеет +2 степень окисления. Так как степень окисления увеличилась, магний окислился.

Реакция снижения

Восстановление противоположно окислению. Что касается переноса кислорода, то в реакциях восстановления кислород теряется. С точки зрения переноса водорода, реакции восстановления происходят, когда водород получается. Например, в приведенном выше примере между метаном и кислородом кислород уменьшился, потому что он получил водород. С точки зрения переноса электронов, восстановление приобретает электронов. Таким образом, в соответствии с приведенным выше примером, хлор уменьшается.