Differenza tra agente riducente e agente ossidante
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Principale differenza - Agente riducente vs agente ossidante
Agenti riducenti e agenti ossidanti sono composti chimici coinvolti nelle reazioni redox. Questi composti sono i reagenti di una reazione redox. La principale differenza tra agente riducente e agente ossidante è quell'agente riducente può perdere elettroni ed essere ossidato mentre l'agente ossidante può guadagnare elettroni ed essere ridotto.
Aree chiave coperte
1. Cos'è un agente riducente
- Definizione, proprietà, meccanismi di reazione, esempi
2. Che cos'è un agente ossidante
- Definizione, proprietà, meccanismi di reazione, esempi
3. Qual è la differenza tra agente riducente e agente ossidante
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: Mezza reazione, ossidazione, stato di ossidazione, agente ossidante, reazione di ossidoriduzione, agente riducente, riduzione
Cos'è un agente riducente
Un agente riducente è una sostanza che può essere ossidata perdendo alcuni dei suoi elettroni. La perdita di elettroni fa sì che l'agente riducente ottenga una carica positiva poiché la carica di un atomo dipende dal bilanciamento della carica positiva del nucleo con la carica negativa degli elettroni. Pertanto, dopo aver perso gli elettroni, non ci sono abbastanza cariche negative per bilanciare la corrispondente carica positiva del nucleo. Quindi rimane una carica positiva. Questa carica è chiamata lo stato di ossidazione dell'atomo.
Un agente riducente può essere una sostanza contenente lo stesso elemento o diversi elementi. Per essere un agente riducente, un composto composto da più elementi dovrebbe avere almeno un elemento che si trova in uno stato di ossidazione più basso possibile in modo che questo elemento possa ossidarsi in uno stato di ossidazione più alto, perdendo i suoi elettroni. Ad esempio, SO32- può agire come agente riducente. L'atomo di zolfo è in stato di ossidazione +4 lì. Il più alto numero di ossidazione che lo zolfo può contenere è +6. Pertanto, lo zolfo di stato +4 può essere ossidato allo stato di ossidazione +6.
Nelle reazioni redox, la reazione globale è ottenuta dalle mezze reazioni che si verificano in quel sistema. Le due mezze reazioni sono la reazione ossidante e la reazione di riduzione. La reazione ossidante rappresenta sempre l'ossidazione dell'agente riducente.
In chimica organica, il Red-Al o il composto di alluminio riducente è un agente riducente comunemente usato. L'immagine seguente mostra i gruppi funzionali che sono ridotti da questo composto.
Figura 1: Le reazioni di Red-Al.
Reazioni di ossidazione degli agenti riducenti
I seguenti sono i tipi di reazioni che gli agenti riducenti subiscono.
Ossidazione dello stato di ossidazione zero in stato di ossidazione positiva
Il litio (Li) è un forte agente riducente perché perde prontamente un elettrone ottenendo uno stato di ossidazione +1. La mezza reazione sarebbe,
Li → Li+1 + e-
Ossidazione di uno stato di ossidazione positiva in uno stato di ossidazione positiva superiore
H2C2O4 è anche un buon agente riducente. Lo stato di ossidazione dell'atomo C è +3. Il più alto stato di ossidazione che l'atomo di carbonio può avere è +4. Pertanto, può ossidarsi in CO2. La mezza reazione è,
H2C2O4 → 2CO2 + 2H+ + 2e-
Ossidazione di uno stato di ossidazione negativo in uno stato di ossidazione zero
O2 può essere prodotto da O2- negli ossidi. Ad esempio, Ag2O può essere ossidato in Ag e O2.
2Ag2O → 4Ag + O2
Ossidazione di uno stato di ossidazione negativo in uno stato di ossidazione positiva
Ossidazione di H2S in H2COSÌ4 causare il numero di ossidazione dello zolfo per cambiare da -2 a +6.
S2- + 4H2O → SO42- + 8H+ + 8e-
Che cos'è un agente ossidante
Un agente ossidante è una sostanza che può essere ridotta ottenendo elettroni. Pertanto è chiamato ricevitore o accettore di elettroni nelle reazioni redox. La mezza reazione di riduzione è la reazione che subiscono gli agenti ossidanti. Quando gli elettroni sono ottenuti dall'esterno, ci sono più cariche negative che non possono essere completamente neutralizzate dal nucleo. Pertanto, l'atomo ottiene una carica negativa. Ma se questa riduzione si verifica in un atomo con carica positiva, può ottenere una carica positiva inferiore o una carica neutra.
Figura 2: l'agente riducente C2H4O causa la riduzione di Ag + in Ag. Lì, il numero di ossidazione del carbonio aldeidico (I) viene ossidato a (III) nell'atomo di carbonio carbossilico.
Negli agenti ossidanti, la riduzione provoca la diminuzione dello stato di ossidazione dell'atomo. Ad esempio, se c'è un atomo che ha una carica positiva (come Na+), può essere ridotto a zero stato di ossidazione (Na+ in Na). Allo stesso modo, un atomo o una molecola con carica zero (come O2) può essere ridotto a una carica negativa (O2 in 2O2-).
Reazioni di riduzione degli agenti ossidanti
La riduzione degli agenti ossidanti può verificarsi principalmente nei seguenti modi.
Riduzione dello stato di ossidazione zero in uno stato di ossidazione negativo
Ossigeno (O2) e ozono (O3) può agire come agenti ossidanti. Riducono in O2-. Questa forma ridotta può essere inclusa in diverse forme come O2- in H2O e CO2.
O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
Riduzione dell'ossidazione positiva in uno stato di ossidazione positiva inferiore
Manganese (Mn) di MnO4- può essere ridotto in Mn+2 o MnO2 (Mn+4).
MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn+2 + 4H2O
Riduzione dello stato di ossidazione positiva allo stato di ossidazione zero
HF (-1 stato di ossidazione di F) può essere ridotto in F2 (zero stato di ossidazione di F).
2 HF → F2 + H2
2F- → F2 + 2e-
Riduzione di uno stato di ossidazione positiva in stato di ossidazione negativa
Zolfo in SO4-2 (+6 stato di ossidazione) può essere ridotto in H2S (-2 stato di ossidazione).
COSÌ42- + 8H+ + 8e- → S2- + 4H2O
Differenza tra agente riducente e agente ossidante
Definizione
Agente riducente: Un agente riducente è una sostanza che può essere ossidata perdendo alcuni dei suoi elettroni.
Agente ossidante: Un agente ossidante è una sostanza che può essere ridotta ottenendo elettroni.
Stato di ossidazione
Agente riducente: Aumenta lo stato di ossidazione dell'agente riducente.
Agente ossidante: Lo stato di ossidazione dell'agente ossidante diminuisce.
Scambio di elettroni
Agente riducente: L'agente riducente agisce come donatore di elettroni.
Agente ossidante: L'agente ossidante agisce come ricevitore di elettroni.
Modifica dello stato di ossidazione nell'agente
Agente riducente: L'agente riducente viene ossidato durante la reazione.
Agente ossidante: L'agente ossidante si riduce durante la reazione.
Modifica dello stato di ossidazione negli altri reagenti
Agente riducente: L'agente riducente provoca la riduzione di un altro reagente.
Agente ossidante: L'agente ossidante provoca l'ossidazione di un altro reagente.
Conclusione
Agenti riducenti e agenti ossidanti sono composti chimici coinvolti nelle reazioni redox. La principale differenza tra l'agente riducente e l'agente ossidante è che l'agente riducente può perdere elettroni ed essere ossidato mentre l'agente ossidante può guadagnare elettroni ed essere ridotto.
Riferimenti:
1. "Strong Oxidizing Agents." Chemistry LibreTexts. Libretexts, 21 luglio 2016. Web. Disponibile qui. 03 luglio 2017.
2. "Ossidazione - reazioni di riduzione". Agenti ossidanti e riducenti. N., n. Web. Disponibile qui. 03 luglio 2017.
3. "Agente riduttore - Definizione ed esempio | Riduttante. "Chimica. Byjus Classes, 9 novembre 2016. Web. Disponibile qui. 03 luglio 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Red-Al Reductions" di Jimesq - Opera propria (CC0) tramite Commons Wikimedia
2. "Redox Tollens Oxidationszahlen C" Von DMKE - Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
