酸化還元(還元/酸化反応)の定義:例、nya
レドックス反応の定義
酸化還元反応は、化学反応に関与する原子の酸化状態の数が反応の発生に応じて変化する化学反応式です。 このような反応は、化学反応に関与する原子の酸化状態の数が反応の発生に伴って変化する化学式です。 この定義は、化学の基本であるもう1つの非常に重要な概念である酸化数を紹介します。 それを定義しましょう。
酸化数は原子の原子価とまったく同じ数ですが、酸化数には符号が付いています。 この記号は、中性原子から形成された場合の対応する種の電荷の性質を示しています。 例を通してこれを理解しましょう。 塩酸(HCl)中の塩素の酸化数は-1、塩酸(HClO3)の酸化数は+5、過塩素酸(HClO4)の酸化数は+7です。
酸化数を計算するには、分子内のすべての原子のさまざまな酸化状態を考慮し、それらすべての合計を分子の総電荷と等しくする必要があります。 分子内の原子の酸化数を見つけるには、さまざまな規則があります。 ただし、ここでは、HClO3中のClの酸化数を見つける方法のみを説明します。
酸化数H = 1
酸化数Cl = Z(仮定しましょう)
酸化数O = -2
したがって、+ 1 + Z + 3(-2)= 0(HClO3の総電荷= 0であるため)、
したがって、+ 1 + Z +(-6)= 0です。 これは、Z = + 5を意味します。
したがって、一般的な注意点として、酸化には通常、次のいずれかの変更が含まれます。
- 電子を失う
- 水素原子を失う
- 酸素の利点
- 酸化の強化
同様に、減算は、次のいずれかの変更が発生したときに発生すると言われます。
- 電子ゲイン
- 水素原子の利点
- 酸素原子の喪失
- 酸化速度の低下
レドックス反応の例
フッ化水素の形成
反応:H2 + F2 = 2HF
酸化物質:水素
還元物質:フッ素
酸化反応:H2→2H + + 2e –
還元反応:F 2 + 2e –→2F –
最初の反応では、水素は酸化数を0から-1に増やすことによって酸化しますが、2番目の反応では、フッ素は酸化数を0から-1に減らすことによって還元されます。 最後に、酸化中に得られた電子の数が還元プロセス中に消費されるため、形成された分子の総電荷はゼロになります。 最後に、方程式は次のようになります。
H2→2H + + 2e – + F2 + 2e-→2F– = H2 + F2 = 2H + + 2F –
H2 + H2→2H + + 2F –→2HF
質量保存の法則(ラヴォワジエの法則)
フランスの化学者AntoineLaurent Lavoisier(1743–1794)は、反応の前後の物質の質量の関係を調査しました。 Lavoisierは、反応する前に物質の重さを量り、次に反応の生成物の重さを量りました。 反応前後の物質の質量は常に同じであることがわかります。
1779年、Lavoisierは、密閉容器内のメスシリンダー内の空気に接続された容器内の530グラムの金属水銀を加熱することによって研究を実施しました。 金属水銀が変化する一方で、シリンダー内の空気の量は1/5の部分で減少しました 572.5グラムの質量のカークス水銀(酸化水銀)、または42.4の質量の増加に グラム。 水銀の質量の42.4グラムの増加は、失われた空気、つまり酸素の1/5に相当します。
恒久的比較法(プルーストの法則)
水(H2O)など、2つ以上の元素によって形成されるさまざまな化合物があります。 水は水素と酸素の2つの元素で構成されています。 物質には水素と酸素を含む質量があります。 水中の水素と酸素の元素の質量をどのように知ることができますか? ジョセフ・ルイス・プルースト(1754–1826)という名前のフランスの化学者は、水素と酸素を組み合わせて水を形成しようとしました。
腐食の原因
腐食に影響を与える要因は、材料自体と環境に起因するものの2つに分けることができます。 材料の要素には、材料の純度、材料の構造、結晶の形状、材料に存在する微量元素、材料の混合技術などが含まれます。 環境からの要因には、大気汚染のレベル、温度、湿度、腐食性化学物質の存在などが含まれます。 腐食性物質(腐食を引き起こす可能性があります)は、化合物と有機物の両方の形の酸、塩基、および塩で構成されています。
腐食性物質の蒸発と空気中への放出は、腐食プロセスを加速させる可能性があります。 酸性またはアルカリ性が高すぎる室内空気は、室内の電子機器の腐食プロセスを加速させる可能性があります。 フッ素、フッ化水素、およびそれらの化合物は、腐食性物質として知られています。 産業界では、この材料は一般的に有機材料の合成に使用されます。 アンモニア(NH3)は、産業活動で非常に広く使用されている化学物質です。 常温常圧では、この物質はガスの形をしており、空気中に非常に簡単に放出されます。
腐食のプロセス
腐食や錆は金属材料の化学的現象であり、基本的には 水性環境およびリングンガンと直接接触する金属表面での金属のイオンへの反応 酸素。 最も一般的な例は、錆びた酸化物の形成による鉄金属の分解です。 したがって、腐食は多くの損失を招きます。
金属腐食には、陽極プロセス、つまり電子を金属(表面)に放出することによる金属のイオンへの酸化と陰極プロセスが含まれます。 これらの電子を同じ速度で消費します。陰極プロセスは通常、環境からの水素または酸素イオンの還元です。 周囲。 たとえば、湿った空気中の金属腐食。
腐食の影響
腐食によって引き起こされる影響は、直接損失と間接損失の形をとることがあり、機器、機械、または建物の構造への損傷の形をとることがあります。 一方、損傷した機器の交換による生産性/生産活動の停止という形での間接的な損失 腐食によるもの、容器、燃料タンク、またはきれいな水や原油のパイプラインの損傷による製品の損失、 熱交換器とその配管ネットワークに腐食生成物が蓄積すると、熱伝達効率などが低下します。 等
環境条件に基づいて、腐食は湿式腐食、すなわち水環境で発生する腐食と屋外で発生する大気腐食に分類できます。 また、高温腐食とは、温度が50℃を超える環境で発生する腐食です。
腐食の防止
簡単な原理は、入口を閉じて、鉄の表面と水と空気との接触を閉じることです。 方法は、たとえば塗装、およびクロム、ニッケル(たとえば、オートバイのホイールリム)、メッキ/亜鉛メッキなどの他の材料で鉄をコーティングすることによって異なります。 このように鉄の混合物から形成されているが、強いままであると呼ばれる金属もあります ステンレス鋼またはステンレス鋼、通常はナイフ、台所用品または道具に使用されます 医学/健康。
もう1つの方法は、陰極防食法です。これは、物体を作ることによって鉄の物体を錆から保護することです。 陰極として、鉄棒は錆に比べて錆びやすいと簡単に説明できます。 銅。 したがって、鉄を銅に取り付けることにより、現れる錆は銅に向かってではなく、鉄に吸収されます。 この方法は通常、長いパイプラインや高い塔に使用され、自動車の防錆技術でも開発され始めています。
したがって、レドックス(還元/酸化反応)の定義に関する講師Pendidikan.co.idからの記事: たとえば、質量保存の法則、比較、プロセス、腐食の影響など、この記事がお役に立てば幸いです。 すべて。