วัสดุปฏิกิริยารีดอกซ์: แนวคิด การปรับสมดุล ตัวอย่าง

ตัวอย่างปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เรามักได้ยินเมื่อเรียนมัธยม ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยารีดักชันและปฏิกิริยาออกซิเดชันร่วมกัน นั่นเป็นสาเหตุที่คำนี้กลายเป็นรีดอกซ์ (รีดักชั่น-ออกซิเดชัน)

ปฏิกิริยานี้รวมถึงกระบวนการทางเคมีทั้งหมดตั้งแต่อะตอมไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงสถานะของเลขออกซิเดชันหรือสถานะออกซิเดชัน ในปฏิกิริยาเคมีที่สมบูรณ์ ปฏิกิริยาออกซิเดชันนี้จะตามด้วยปฏิกิริยารีดักชันเสมอ ดังนั้นจึงเรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์

การลดและการเกิดออกซิเดชัน

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ปฏิกิริยารีดอกซ์เป็นตัวย่อของปฏิกิริยารีดักชันและปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เกิดขึ้นเมื่อกระบวนการไฟฟ้าเคมีเกิดขึ้น

การรีดิวซ์เป็นปฏิกิริยาที่เลขออกซิเดชันลดลงและอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น กล่าวได้ว่าการลดลงเป็นปฏิกิริยาที่ทำให้สารสูญเสียออกซิเจน

ออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาที่เลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้นและอิเล็กตรอนลดลง อาจกล่าวได้ว่าการเกิดออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาที่สารจับกับออกซิเจน

อ่าน: ของเหลว

หมายเลขออกซิเดชัน (Oilox)

แนวคิดของปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนสามารถเกิดขึ้นได้ในสารประกอบไอออนิกเท่านั้น ในขณะที่สารประกอบโควาเลนต์ไม่สามารถทำได้ ดังนั้น แนวคิดรีดอกซ์ที่สามจึงเกิดขึ้น กล่าวคือขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของเลขออกซิเดชัน

เลขออกซิเดชันคือประจุบวกและลบของอะตอม องค์ประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันเป็นบวกมักเป็นอะตอมที่มีธาตุโลหะ ในขณะที่องค์ประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันเป็นลบ โดยทั่วไปจะใช้อะตอมที่ไม่ใช่โลหะ

ตามแนวคิดของการเปลี่ยนเลขออกซิเดชัน มีกฎแปดข้อในการกำหนดจำนวนนี้คือ:

• เลขออกซิเดชันของธาตุอิสระที่มีรูปร่างอะตอมและโมเลกุลเท่ากับ 0
• เลขออกซิเดชันของ monatomic และ polyatomic ion ตามประเภทของประจุบนไอออน
• เลขออกซิเดชันของธาตุในกลุ่ม IA, IIA, IIIA ตามหมู่ที่เป็นของ
• เลขออกซิเดชันขององค์ประกอบกลุ่มทรานสิชันมากกว่าหนึ่ง
• ผลรวมของเลขออกซิเดชันของธาตุที่ประกอบเป็นไอออน = ปริมาณประจุที่มี
• เลขออกซิเดชันของไฮโดรเจนเมื่อถูกพันธะกับโลหะ = -1 ในขณะที่ถ้า H ถูกพันธะกับอโลหะ จะเป็น +1
• จำนวนออกซิเจนในสารประกอบเปอร์ออกไซด์ = -1, จำนวนออกซิเดชันของ O ในสารประกอบที่ไม่ใช่เปอร์ออกไซด์ = -2

การลดและการออกซิไดซ์

ก่อนพูดถึงตัวอย่างปฏิกิริยารีดอกซ์ การรู้จักตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์ก่อนนั้นไม่ใช่เรื่องเสียหาย ในปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาออกซิเดชันและการลดลงพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของเลขออกซิเดชัน

สารออกซิไดซ์คือสารที่สามารถออกซิไดซ์สารหรือสารอื่น ๆ ที่ลดลงเมื่อทำปฏิกิริยา ในขณะที่ตัวรีดิวซ์เป็นสารที่สามารถลดสารอื่นๆ หรือสารที่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเมื่อทำปฏิกิริยา

อ่าน: แข็ง

ลักษณะปฏิกิริยารีดอกซ์

นอกเหนือจากตัวอย่างของปฏิกิริยารีดอกซ์ สิ่งอื่น ๆ ที่เราควรรู้คือลักษณะของปฏิกิริยานี้ ลักษณะดังต่อไปนี้ และอื่นๆ:

1. มีตัวรีดิวซ์และตัวออกซิไดซ์
2. มีการเปลี่ยนแปลงในสถานะออกซิเดชัน
3. มีองค์ประกอบอิสระ เช่น คลอรีน ออกซิเจน คิวรัม และอื่นๆ

ฟังก์ชันปฏิกิริยารีดอกซ์

ปฏิกิริยารีดอกซ์มีหน้าที่หลายอย่างในชีวิตประจำวัน กล่าวคือ:

1. เพื่อให้เข้าใจถึงกระบวนการกัดกร่อนของโลหะและวิธีป้องกัน
2. การใช้ตะกอนเร่งในการบำบัดน้ำเสีย
3. กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช
4. มองเห็นการออกซิเดชั่นของอาหารในเซลล์
5. สลักเกลียวและน็อตได้รับการเคลือบสังกะสี ในชั้นนี้มีกระบวนการออกซิเดชันของสังกะสีและการลดไอออนบวก
6. ทำเครื่องครัวจากสแตนเลส ไม่เป็นสนิม
7. การผลิตกรดซัลฟิวริกและแร่แปรรูปตามความต้องการทางอุตสาหกรรม

การปรับสมดุลปฏิกิริยารีดอกซ์

อันที่จริง ปฏิกิริยารีดอกซ์นี้เกิดขึ้นในตัวทำละลายที่เป็นน้ำ ดังนั้นสมการที่เขามีจะเกี่ยวข้องกับไอออน H+ และ OH- มี 2 ​​วิธีที่ใช้ในการสอน คือ โดยวิธีเลขออกซิเดชันและปฏิกิริยาครึ่งหนึ่ง

การปรับสมดุลของปฏิกิริยารีดอกซ์สามารถทำได้โดยการปรับสมดุลหมายเลขออกซิเดชันหรือสถานะออกซิเดชัน ทั้งปฏิกิริยาโมเลกุลและไอออนิก วิธีการออกซิเดชันนี้ยึดตาม “ผลรวมของอีออกซิไดซ์ทั้งหมดเท่ากับปริมาณอีลดทั้งหมด”

ตัวอย่างปฏิกิริยารีดอกซ์ในชีวิตประจำวัน

ในตัวอย่างปัญหาปฏิกิริยารีดอกซ์ เรามักพบคำถามเกี่ยวกับปฏิกิริยารีดอกซ์ในชีวิตประจำวัน ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างปฏิกิริยารีดอกซ์ในชีวิตประจำวัน ได้แก่

1. เสื้อผ้าฟอก

สารฟอกขาวเป็นสารประกอบที่สามารถขจัดสีออกจากวัตถุได้ ตัวอย่างเช่นสิ่งทอ การสูญเสียสีที่เกิดจากสารฟอกขาวเกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน

สารออกซิไดซ์ที่มักใช้ในสารฟอกขาว ได้แก่ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโซเดียมไฮโปคลอไรท์

2. กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช

การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการปฏิกิริยาออกซิเดชันลดทางชีวภาพตามธรรมชาติ การสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนมาก

สิ่งมีชีวิตจากกระบวนการสังเคราะห์แสงสามารถใช้พลังงานในแสงแดดเพื่อผลิตน้ำตาลและออกซิเจนจากปฏิกิริยารีดอกซ์

3. การเผาไหม้โพรเพน

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการเผาไหม้ ในการเผาไหม้ด้วยโพรเพน อากาศประกอบด้วย O2 ในขณะที่อะตอมของคาร์บอนจะถูกออกซิไดซ์และก่อให้เกิด CO2 ในขณะที่ออกซิเจนจะกลายเป็น H2O

อ่าน: สารแก๊ส

ตัวอย่างปัญหาปฏิกิริยารีดอกซ์

1. กำหนดสถานะออกซิเดชันของธาตุในสารประกอบSO₄^2- และ NaNO₃

ตอบ:

2. ข้อใดต่อไปนี้เป็นตัวออกซิไดซ์ ตัวรีดิวซ์ ตัวรีดิวซ์ และผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้

เฟ + HCl → FeCl₃ + โฮ₂

ตอบ:

3. สมดุลสมการรีดอกซ์ต่อไปนี้

บี₂อู๋₃ + ClO^– → 2BiO₃^– + Cl^– (บรรยากาศทางภาษา).

ตอบ:

การศึกษาตัวอย่างปฏิกิริยารีดอกซ์และแม้แต่การอภิปรายที่สมบูรณ์ไม่ใช่เรื่องง่าย นอกจากนี้ยังมีสารประกอบมากมายที่ต้องจดจำในเนื้อหานี้ ดังนั้นอย่ารีรอที่จะฝึกฝนต่อไปเพื่อทำความเข้าใจให้ดี