我们解释了氧化还原反应是什么、存在的类型、它们的应用、特征和氧化还原反应的例子。
在氧化还原反应中，一个分子失去电子，另一个分子获得电子。什么是氧化还原反应？
在 化学, 被称为氧化还原反应、氧化还原反应或还原氧化反应的化学反应，其中交换 电子 原子之间或 分子 涉及。
这种交流体现在状态的变化上 氧化 的试剂。放出电子的反应物氧化，接受电子的反应物还原。
氧化态表示一种化学元素的原子在成为化学元素的一部分时放弃或接受的电子数量 化学反应.也可以解释为假设 电荷 如果某个原子与其他原子的所有键都是完全离子键，则该原子将具有。也称为氧化数或 瓦伦西亚.
氧化态表示为 整数，中性元素的氧化态为零。因此，它可以根据原子的类型和它参与的反应取正值或负值。另一方面，一些 原子 它们具有不同的氧化态，这取决于它们参与的反应。
知道如何正确确定一个原子中每个原子的状态或氧化数 化合物 了解和分析氧化还原反应至关重要。有一些规则允许您计算它们的值：
- 中性元素或分子的氧化数为零。例如：固体金属（Fe、Cu、Zn...）、分子（O2、N2、F2）。
- 这 离子 单原子化合物的氧化数等于其电荷。例如：Na+、Li+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cl-。
- 氟总是具有 -1 氧化态，因为它是存在的电负性最强的元素 (F-)。
- 氢的氧化数总是 +1 (H +)，但金属氢化物（氢化钾，KH）除外，它的氧化数为 -1 (H-)。
- 氧气的氧化数为 -2，但有一些例外：
- 当它与氟形成化合物时，它的氧化数为2+。例如：二氟化氧 (OF2)。
- 当它形成过氧化物时，它的氧化数为-1 (O22-)。例如：过氧化氢（H2O2）、过氧化钠（Na2O2）。
- 当它形成超氧化物时，它的氧化数为 -½ (O2-)。例如：超氧化钾 (KO2)。
- 构成中性化合物的原子的氧化数的代数和为零。
- 构成多原子离子的原子的氧化数的代数和等于离子上的电荷。例如：硫酸根阴离子（SO42-）的氧化数为-2，等于硫和氧的氧化数之和，每乘以化合物中每个原子的数量，在这种情况下，它有一个硫原子和四个氧原子。
- 部分氧化数 化学元素 它们可以根据它们所属的中性化合物或离子而变化。然后，可以计算化合物中原子的氧化数如下：
在哪里 不（） 表示氧化数，化学元素在括号内。
这样，在每个氧化还原反应中，都有两种反应物，一种放出电子，另一种接受电子：
- 一种氧化剂。它是捕获电子的原子。从这个意义上说，它的初始氧化态降低，并经历了还原。这样，它通过获得电子来增加其负电荷。
- 一种还原剂。是原子放弃电子并增加其初始氧化态，进行氧化。这样，它通过放弃电子来增加其正电荷。
某些化学品可以同时被氧化和还原。这些元素称为两性电解质，发生这种情况的过程称为两性化。
氧化还原反应是最常见的化学反应之一 宇宙，因为它们是过程的一部分 光合作用 在里面 植物 和 呼吸 在动物中，这允许连续性 生活.
氧化还原反应的特点
氧化还原反应每天都在我们身边。的氧化 金属， 这 燃烧 厨房里的气体甚至葡萄糖的氧化来获得 ATP 在我们的身体中有一些例子。
在大多数情况下，氧化还原反应会释放大量 活力.
通常，每个氧化还原反应由两个阶段或半反应组成。在其中一个半反应中，发生氧化（反应物被氧化），而在另一个半反应中发生还原（反应物被还原）。
总氧化还原反应是所有半反应代数结合的结果，通常被称为“全局反应”。需要注意的是，当半反应以代数方式组合时，质量和电荷都必须进行调整。即氧化过程中释放的电子数必须与还原过程中获得的电子数相同，并且每种反应物的质量必须等于每种产物的质量。
例如：
- 还原半反应。减少 铜 通过捕获两个电子。降低其氧化态。
- 氧化半反应。铁氧化失去两个电子。增加其氧化态。
全球反应：
氧化还原反应的类型
燃烧反应（氧化还原反应）释放的能量可以产生运动。有不同类型的氧化还原反应，具有不同的特性。最常见的类型是：
- 燃烧.燃烧是氧化还原化学反应，以下列形式释放大量能量 热 是 光.这些反应是快速氧化，会释放大量能量。释放的能量可以受控方式用于在汽车发动机中产生运动。一个元素叫做 氧化剂 （被还原并氧化为燃料）和燃料元件（被氧化并还原为氧化剂）。燃料的一些例子是汽油和我们在厨房中使用的气体，而最著名的氧化剂是气态氧 (O2)。
- 氧化 金属。它们是比燃烧慢的反应。它们通常被描述为某些材料，尤其是金属材料，由于氧气对它们的作用而发生降解。这是一种全世界都知道的日常现象，尤其是在沿海人口中，环境中的盐分会加速（催化）反应。这就是为什么汽车在带我们到海滩后必须清除所有咸水痕迹。
- 不成比例。也称为歧化反应，它们呈现出同时被还原和氧化的单一试剂。一个典型的例子是过氧化氢 (H2O2) 的分解。
- 简单的滚动。也称为“简单取代反应”，当两个元素在同一化合物中交换各自的位置时，就会发生这种反应。也就是说，一种元素在公式中的确切位置替换另一种元素，适当地平衡它们各自的电荷与其他原子。一个例子是当金属置换酸中的氢并形成盐时会发生什么，如 电池 的设备发生故障。
氧化还原反应的例子
氧化还原反应的例子非常丰富。我们将尝试给出前面描述的每种类型的示例：
- 辛烷的燃烧。辛烷是一种 烃 用于驱动汽车发动机的汽油成分。当辛烷与氧反应时，辛烷被氧化，氧被还原，该反应释放出大量能量。这种释放的能量用于在发动机中产生功，在此过程中还会产生二氧化碳和水蒸气。表示该反应的方程式为：
- 过氧化氢分解。这是一种歧化反应，其中过氧化氢分解为其组成元素，水和氧气。在该反应中，氧通过将其氧化数从 -1 (H2O2) 降低到 -2 (H2O) 而被还原，并通过将其氧化数从 -1 (H2O2) 增加到 0 (O2) 而被氧化。
- 铜取代银。这是一种反应 移位 很简单，您可以在其中将金属铜碎片浸入硝酸银溶液中， 颜色 溶液变成蓝色，并且在铜碎片上沉积了一层薄薄的金属银。在这种情况下，部分金属铜 (Cu) 转化为 Cu2 + 离子，作为硝酸铜 (II) (Cu (NO3) 2) 的一部分，其溶液呈美丽的蓝色。另一方面，部分 Ag + 阳离子，即硝酸银 (AgNO3) 的一部分，转化为沉积的金属银 (Ag)。
- 锌与稀盐酸反应。这是一个简单的置换反应，其中 HCl (aq) 中的氢被锌置换形成盐。
- 铁氧化。金属铁与氧气接触时会氧化 空气.在日常生活中，当铁制品长时间暴露在空气中时，会形成一层棕色锈迹。在该反应中，氧化态为0的金属铁（Fe）转变成Fe3+，即氧化态升高（氧化）。为此，直观或通俗地说：铁锈。
工业应用
氧化还原反应的工业应用是无止境的。例如，燃烧反应是生产的理想选择 工作 用于产生 移动 在用于发电厂生产的大型电机中 电.
该过程包括燃烧 化石燃料 获取热量并产生 水蒸汽 在锅炉中，这种蒸汽用于驱动大型发动机或涡轮机。另一方面，燃烧反应也用于运行使用化石燃料的机动车辆的发动机，例如我们的汽车。
另一方面，取代和置换氧化还原反应可用于获得纯度状态的某些元素，这在化学中并不常见。 自然.例如，银是高度反应性的。虽然在矿物底土中很少发现它是纯净的，但通过氧化还原反应可以获得高度的纯度。在获取盐和其他物质时也会发生同样的情况 化合物.