Redoks reakcija: Razlika med redakcijama

odstranjenih 14 zlogov ,  pred 6 leti
brez povzetka urejanja
[[Slika:Streichholz 1.jpg|thumb|Zgorevanje je redoks reakcijaredoksreakcija, v kateri se les oksidira s kisikom iz zraka v ogljikov dioksid in vodo.]]
'''Redoks reakcijaRedoksreakcija''' ali '''redukcijsko-oksidacijska reakcija''' je vsaka [[kemijska reakcija]], v kateri [[atom]]i spremenijo svoje [[oksidacijsko stanje]]. Enostavni redoks reakcijiredoksreakciji sta oksidacija [[ogljik]]a (C) v [[ogljikov dioksid]] (CO<sub>2</sub>) in redukcija ogljika v [[metan]] (CH<sub>4</sub>). Reakcije so lahko tudi bolj zapletene. Takšna je, na primer, oksidacija [[sladkor]]jev v človeškem organizmu, ki poteka v nizu zelo zapletenih procesov prenosov [[elektron]]ov.
 
Izraz ''redoks'' izhaja iz pojmov redukcije in oksidacije (gorenja), ki ju lahko na enostavenpreprost način definiramo kot
 
:{| class="wikitable"
|}
 
Takšna definicija ustreza večini redoks reakcijredoksreakcij, vendar ni povsem točna, ker govori o prenosu elektronov, do katerega pa v mnogih reakcijah sploh ne pride. Takšne so, na primer, reakcije, v katerih so [[reaktant]]i in [[produkt]]i spojine s [[kovalentna vez|kovalentnimi vezmi]]. Oksidacija je zato bolje definirana kot povečanje [[oksidacijsko stanje|oksidacijskega stanja]], redukcija pa kot zmanjšanje oksidacijskega stanja.
 
Reakcije, v katerih ne pride do spremembe oksidacijskih stanj, so [[dvojna substitucija|dvojne substitucije]] ali ''metateze''.
Reducenti so kemično zelo različni: [[elektronegativnost|elektropozitivne]] elementarne [[kovina|kovine]] (Li, Na, Mg, Fe, Zn, Al), [[kovinski hidrid]]i (NaBH<sub>4</sub>, LiAlH<sub>4</sub>), ki se zelo pogosto uporabljajo v [[organska kemija|organski kemiji]],<ref>{{cite book|last=Hudlický|first=Miloš|title=Reductions in Organic Chemistry|publisher=American Chemical Society| date=1996|location=Washington, D.C.|pages=429|isbn=0-8412-3344-6}}</ref><ref>{{cite book|last=Hudlický|first=Miloš|title=Oxidations in Organic Chemistry|publisher=American Chemical Society|date=1990|location=Washington, D.C.|pages=456|isbn=0-8412-1780-7}}</ref> predvsem za redukcijo karbonilnih spojin v [[alkohol]]e in plinasti [[vodik]] (H<sub>2</sub>) v kombinaciji s [[paladij]]evimi (Pd), [[platina|platinskimi]] (Pt) in [[nikelj|nikljevimi]] (Ni) [[katalizator]]ji. Tovrstne katalitske redukcije se uporabljajo predvem za redukcijo [[dvojna vez|dvojnih]] in [[trojna vez|trojnih vezi]] med ogljikovimi atomi ([[alken]]i, [[alkin]]i).
Kemija gleda na redukcijsko-oksidacijske procese kot na prenose elektronov z reducenta na oksidant. Reducent pri tem izgubi svoje elektrone in se oksidira, oksidant pa elektrone sprejme in se reducira. Kombinacijo oksidanta in reducenta, ki sta udeležene v neki reakciji, imenujemo ''redoks parredokspar''.
 
== Primeri redoks reakcijredoksreakcij ==
Dober primer redoks reakcijeredoksreakcije je spajanje [[vodik]]a in [[fluor]]a:
:<math> \mathrm{H}_{2} + \mathrm{F}_{2} \longrightarrow 2\mathrm {HF}</math>
Reakcijo lahko razstavimo na dve polreakciji. Oksidacijo:
 
=== Enojne substitucije ===
[[Enojna substitucija|Enojne substitucije]] so istočasno tudi redoks reakcijeredoksreakcije, v katerih nekateri atomi spremenijo svoja oksidacijska stanja, do prave zamenjave atomov v spojini pa ne pride.
 
Takšna je, na primer, reakcija med [[železo]]m (Fe) in vodno [[raztopina|raztopino]] bakrovega(II) sulfata (CuSO<sub>4</sub>):
* V organski kemiji je znana postopna oksidacija [[alkan]]ov, v kateri nastanejo zaporedoma [[alkohol]]i, [[aldehid]]i ali [[keton]]i, [[karboksilna kislina|karboksilne kisline]] in [[peroksid]]i in nazadnje ogljikov dioksid in voda.
 
== Redoks reakcijeRedoksreakcije v industriji ==
Najpomembnejši reduktivni procesi so proizvodnja kovin iz oksidnih rud, s katerimi se ukvarja [[metalurgija]]. Oksidativna procesa sta, na primer, proizvodnja [[žveplova kislina|žveplove kisline]] in oksidacija [[amonijak]]a v proizvodnji [[dušikova kislina|dušikove kisline]]. Redoks procesiRedoksprocesi so tudi vsi galvanski procesi, na primer [[elektroliza]] [[aluminij]]a, raztopine in taline NaCl ter elektrolitsko [[bakrenje]], [[kromiranje]], [[nikljanje]] in [[zlatenje]] itd.
 
== Redoks reakcijeRedoksreakcije v biologiji ==
Redoks reakcijeRedoksreakcije so pomemben del večine bioloških procesov. Eden od njih je [[celično dihanje]], v katerem poteka oksidacija [[glukoza|glukoze]] (C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub>) v ogljikov dioksid in redukcija kisika v vodo. Skupna reakcija celičnega dihanja je
 
:<math>\mathrm{C_6H_{12}O_6} + \mathrm{6O_2} \longrightarrow \mathrm{6CO_2} + \mathrm{6H_2O}</math>
 
Proces celičnega dihanja je zelo odvisen od še enega redoks procesaredoksprocesa: redukcije [[koencim]]a NAD<sup>+</sup> (dinukleotid nikotinamin adenin) v NADH in povratne reakcije – oksidacije NADH v NAD+.
Reakcija, ki je podobna celičnemu dihanju, samo da teče v nasprotno smer, je [[fotosinteza]]:
:<math>\mathrm{6CO_2} + \mathrm{6H_2O} + \mathrm{svetloba} \longrightarrow \mathrm{C_6H_{12}O_6} + \mathrm{6O_2}</math>
 
Biološka energija se pogosto shranjuje in sprošča preko redoks reakcijredoksreakcij. V fotosintezi pride do redukcije ogljikovega dioksida v enostavne [[sladkor]]je (monosaharide) in oksidacije vode v molekularni kisik. Obratna reakcija je dihanje, v katerem se sladkorji oksidirajo v ogljikov dioksid in vodo.
 
== Urejanje enačb redoks reakcijredoksreakcij ==
[[Kemijska enačba|Kemijske enačbe]] redoks reakcijredoksreakcij se urejajo tako kot druge kemijske enačbe, samo da se mora na obeh straneh enačbe poleg števila atomov vseh elementov ujemati tudi število oddanih in prejetih elektronov. Enačbe se lahko urejajo na več načinov. Eden od njih je prikazan na naslednji redoks reakcijiredoksreakciji:
 
:<math>\mathrm{KMnO_4} + \mathrm{HCl} \longrightarrow \mathrm{KCl} + \mathrm{MnCl_2} + \mathrm{Cl_2} + \mathrm{H_2O} </math>
Brezimni uporabnik