الأكسدة مقابل الاحتراق
تفاعلات تقليل الأكسدة هي نوع أساسي من التفاعلات الكيميائية التي نواجهها عادة في الحياة.
أكسدة
تم تحديد تفاعلات الأكسدة في الأصل على أنها التفاعلات التي يشارك فيها غاز الأكسجين. هناك ، يتحد الأكسجين مع جزيء آخر لإنتاج أكسيد. في هذا التفاعل ، يخضع الأكسجين للاختزال وتتأكسد المادة الأخرى. لذلك ، في الأساس ، فإن تفاعل الأكسدة هو إضافة الأكسجين إلى مادة أخرى. على سبيل المثال ، في التفاعل التالي ، يخضع الهيدروجين للأكسدة ، وبالتالي تضاف ذرة الأكسجين إلى الماء المكون للهيدروجين.
2H2+ O2-> 2H2O
طريقة أخرى لوصف الأكسدة هي خسارة الهيدروجين. هناك بعض الحالات التي يصعب فيها وصف الأكسدة بإضافة الأكسجين. على سبيل المثال ، في التفاعل التالي ، تمت إضافة الأكسجين إلى كل من الكربون والهيدروجين ، لكن الكربون فقط هو الذي تعرض للأكسدة. في هذه الحالة ، يمكن وصف الأكسدة بالقول إنها خسارة الهيدروجين. كما تمت إزالة الهيدروجين من الميثان عند إنتاج ثاني أكسيد الكربون ، يتأكسد الكربون هناك.
CH4+ 2O2-> CO2+ 2H2O
نهج بديل آخر لوصف الأكسدة هو فقدان الإلكترونات. يمكن استخدام هذا النهج لشرح التفاعلات الكيميائية ، حيث لا يمكننا رؤية تكوين أكسيد أو فقدان الهيدروجين. لذلك ، حتى في حالة عدم وجود أكسجين ، يمكننا تفسير الأكسدة باستخدام هذا النهج. على سبيل المثال في التفاعل التالي ، يتحول المغنيسيوم إلى أيونات المغنيسيوم.منذ ذلك الحين ، فقد المغنيسيوم إلكترونين تعرض للأكسدة وغاز الكلور هو عامل مؤكسد.
Mg + Cl2-> Mg2 ++ 2Cl-
تساعد حالة الأكسدة على تحديد الذرات التي تعرضت للأكسدة. وفقًا لتعريف IUPAC ، فإن حالة الأكسدة هي "مقياس لدرجة أكسدة ذرة في مادة ما. يتم تعريفه على أنه الشحنة التي يمكن تخيل وجودها في الذرة ". حالة الأكسدة هي قيمة عددية ، ويمكن أن تكون إما موجبة أو سالبة أو صفراً. تتعرض حالة أكسدة الذرة للتغيير عند تفاعل كيميائي. إذا كانت حالة الأكسدة تتزايد ، يقال إن الذرة تتأكسد. كما في التفاعل أعلاه ، المغنيسيوم له حالة أكسدة صفرية وأيون المغنيسيوم له حالة أكسدة +2. منذ زيادة عدد الأكسدة ، يتأكسد المغنيسيوم.
الاحتراق
الاحتراق أو التسخين هو تفاعل تنتج فيه الحرارة عن طريق تفاعل طارد للحرارة.لكي يحدث التفاعل ، يجب أن يكون هناك وقود وعامل مؤكسد. تُعرف المواد التي تخضع للاحتراق بالوقود. يمكن أن تكون هذه المواد الهيدروكربونية مثل البنزين أو الديزل أو الميثان أو غاز الهيدروجين ، إلخ. عادةً ما يكون العامل المؤكسد هو الأكسجين ، ولكن يمكن أن يكون هناك عوامل مؤكسدة أخرى مثل الفلور أيضًا. في التفاعل ، يتأكسد الوقود بواسطة المؤكسد. لذلك ، هذا هو تفاعل أكسدة. عندما يتم استخدام الوقود الهيدروكربوني ، فإن المنتجات بعد الاحتراق الكامل هي عادة ثاني أكسيد الكربون والماء. ومع ذلك ، إذا لم يحدث الحرق تمامًا ، فيمكن إطلاق أول أكسيد الكربون والجزيئات الأخرى في الغلاف الجوي ، ويمكن أن يتسبب ذلك في الكثير من التلوث.
ما الفرق بين الأكسدة والاحتراق؟
• الاحتراق هو تفاعل أكسدة.
• بالنسبة للاحتراق ، يكون المؤكسد المعتاد هو الأكسجين ، ولكن من أجل حدوث تفاعل الأكسدة ، فإن الأكسجين ليس ضروريًا.
• في عملية الاحتراق ، تكون المنتجات في الأساس عبارة عن ماء وثاني أكسيد الكربون ، ولكن في حالة الأكسدة ، يمكن أن يختلف المنتج اعتمادًا على مادة البداية. ومع ذلك ، سيكون لديهم دائمًا حالة أكسدة أعلى من المواد المتفاعلة.
• في تفاعلات الاحتراق ، يتم إنتاج الحرارة والضوء ، ويمكن إنجاز العمل من الطاقة. لكن بالنسبة لتفاعلات الأكسدة ، هذا ليس صحيحًا دائمًا.
