Окисление против горения
Окислительно-восстановительные реакции - это основной тип химических реакций, с которыми мы обычно сталкиваемся в жизни.
Окисление
Первоначально реакции окисления были определены как реакции, в которых участвует газообразный кислород. Там кислород соединяется с другой молекулой с образованием оксида. В этой реакции кислород подвергается восстановлению, а другое вещество - окислению. Следовательно, в основном реакция окисления - это добавление кислорода к другому веществу. Например, в следующей реакции водород подвергается окислению и, следовательно, атом кислорода добавляется к водороду, образуя воду.
2H 2 + O 2 -> 2H 2 O
Другой способ описать окисление - это потеря водорода. Бывают случаи, когда окисление сложно описать как добавление кислорода. Например, в следующей реакции кислород добавился как к углероду, так и к водороду, но только углерод подвергся окислению. В этом случае окисление можно описать, сказав, что это потеря водорода. Поскольку водород удаляется из метана при производстве диоксида углерода, углерод окисляется.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O
Другой альтернативный подход к описанию окисления - это потеря электронов. Этот подход можно использовать для объяснения химических реакций, в которых мы не видим образования оксида или потери водорода. Таким образом, даже когда нет кислорода, мы можем объяснить окисление с помощью этого подхода. Например, в следующей реакции магний превратился в ионы магния. Поскольку магний потерял два электрона, он подвергся окислению, и газообразный хлор является окислителем.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2Cl -
Состояние окисления помогает идентифицировать атомы, подвергшиеся окислению. Согласно определению IUPAC, степень окисления - это «мера степени окисления атома в веществе. Он определяется как заряд, который, как можно предположить, имеет атом ». Состояние окисления - это целое число, которое может быть положительным, отрицательным или нулевым. Состояние окисления атома изменяется в результате химической реакции. Если степень окисления увеличивается, то говорят, что атом окислен. Как и в приведенной выше реакции, магний имеет нулевую степень окисления, а ион магния имеет степень окисления +2. Поскольку степень окисления увеличилась, магний окислился.
Горение
Горение или нагревание - это реакция, при которой тепло выделяется в результате экзотермической реакции. Чтобы реакция произошла, должны присутствовать горючее и окислитель. Вещества, подвергающиеся сгоранию, известны как топливо. Это могут быть углеводороды, такие как бензин, дизельное топливо, метан или газообразный водород и т. Д. Обычно окислителем является кислород, но могут быть и другие окислители, такие как фтор. В реакции топливо окисляется окислителем. Следовательно, это реакция окисления. При использовании углеводородного топлива продуктами после полного сгорания обычно являются диоксид углерода и вода. Однако, если горение не произошло полностью, в атмосферу могут попасть окись углерода и другие частицы, что может вызвать большое загрязнение.
В чем разница между окислением и горением?
• Горение - это реакция окисления.
• Для горения обычным окислителем является кислород, но для протекания реакции окисления кислород не важен.
• При сгорании продуктами являются, прежде всего, вода и диоксид углерода, но при окислении продукт может варьироваться в зависимости от исходного материала. Однако всегда они будут иметь более высокую степень окисления, чем реагенты.
• В реакциях горения выделяются тепло и свет, и работа может выполняться за счет энергии. Но для реакций окисления это не всегда верно.
