Les réactions d'oxydoréduction impliquent le transfert d'électrons entre les atomes ou les changements dans l'état d'oxydation. Ils sont presque omniprésents. Un grand nombre des réactions importantes dans les cellules humaines, par exemple, sont des réactions d'oxydo-réduction, de même que la combustion ou la rouille de l'acier exposé sur un châssis de véhicule. Certains acides, tels que l'acide nitrique et d'acide sulfurique, sont des agents oxydants puissants et peuvent oxyder d'autres substances dans le cadre d'une réaction d'oxydo-réduction.
Numéros d'oxydation
Les chimistes de garder trace des électrons dans les réactions en utilisant des nombres-de nombres d'oxydation assignés à chaque élément dans les sept règles simples de réaction utilisant:
Tout élément par lui-même a un degré d'oxydation de zéro
ALLER
Un ion monoatomique, tel qu'un ion calcium, présente un degré d'oxydation égal à sa charge
ALLER
La somme des nombres d'oxydation dans un composé est toujours égale à la charge nette du composé. CO2, par exemple, n'a pas de charge nette, de sorte que la somme des nombres d'oxydation pour les trois atomes doit être nul
ALLER
L'hydrogène a un état d'oxydation +1 lorsqu'il est combiné avec un non-métal et -1 lorsqu'il est combiné avec un métal
ALLER
L'oxygène, lorsqu'ils sont combinés avec des éléments autres que le fluor, a toujours un degré d'oxydation -2
ALLER
Halogènes-éléments du groupe 17 du tableau périodique, toujours avoir un degré d'oxydation -1 sauf lorsqu'ils sont combinés avec un atome d'halogène plus haut dans le groupe ou l'oxygène; et
Éléments du groupe 1 du tableau périodique ont un nombre d'oxydation de 1 quand ils forment des composés, tandis que le groupe 2 des éléments ont un degré d'oxydation +2.
Nombre d'oxydation Exemples
Le composé FeCl2 contient un atome de fer, et deux atomes de chlore. Le chlore est un élément du groupe 17 (un atome d'halogène). Dans les règles ci-dessus, nous voyons que chaque atome de chlore a un nombre d'oxydation de -1. Étant donné que le composé ne présente pas une charge nette, le fer doit avoir un degré d'oxydation de +2, de sorte que la somme de tous les nombres d'oxydation est de zéro.
L'ion phosphate a une formule chimique de PO4 et une charge de -3. Parce qu'il a une charge nette, la somme de tous les nombres d'oxydation doit être égale à la charge nette. Comme il est indiqué dans la section 1, l'oxygène a un nombre d'oxydation de -2. Il y a quatre atomes d'oxygène, de sorte 8-3 = +5, de sorte que le nombre d'oxydation du phosphore dans cet ion est 5.
Importance
Même si le nombre d'oxydation sont affectés à des éléments dans un composé comme si elles avaient des charges, le nombre d'oxydation ne signifie réellement le composé est constitué d'ions; le nombre d'oxydation est plus comme une charge apparente qui aide à déterminer quels atomes dans un gain de réaction ou perdent des électrons lors de réactions. Si le nombre d'oxydation d'un élément diminue lors d'une réaction, l'élément est dit être réduite. Si, d'autre part, le nombre d'oxydation augmente ou devient plus positive, l'élément est oxydé. Une réaction impliquant une oxydation / réduction est une réaction d'oxydo-réduction.
acides
Il existe plusieurs façons de définir un acide. Certaines définitions sont plus inclusif que d'autres. La définition la plus courante classe toute substance qui donne des ions d'hydrogène sous forme d'acides. l'acide chlorhydrique, par exemple, a la formule chimique HCl. Dans l'eau, il fait don généralement l'ion hydrogène à une molécule d'eau pour former H3O.
Acides dans redox Réactions
Acides participent à une variété de réactions redox importantes. Dans de nombreux cas, les acides forts ajoutés au métal pur oxyder le métal. Si l'acide sulfurique est ajouté au fer, par exemple, la réaction suivante se produit:
H2SO4 (aq) + Fe (s)? H2 (g) + FeSO4 (aq)
Le fer a un état d'oxydation 0 avant la réaction et après -2, de sorte que ceci est une réaction d'oxydo-réduction dans laquelle le fer est oxydé par l'acide sulfurique.
Un autre exemple est la réaction entre l'acide nitrique et de cuivre:
Cu (s) + 4HNO3 (aq)? Cu (NO 3) 2 (aq) + 2NO2 (g) + 2H2O (l)
Dans ce cas, le cuivre a un indice d'oxydation 0 avant et après 2, de sorte que le cuivre a été oxydé. Le sous-produit est le dioxyde d'azote, un gaz toxique. L'acide nitrique et l'acide sulfurique sont forts agents oxydants-une des raisons d'exercer les précautions lors de leur manipulation.