Oxidácia vs spaľovanie
Reakcie na redukciu oxidácie sú základným typom chemických reakcií, s ktorými sa v živote bežne stretávame.
Oxidácia
Pôvodne boli oxidačné reakcie identifikované ako reakcie, na ktorých sa podieľa plynný kyslík. Tam sa kyslík kombinuje s inou molekulou za vzniku oxidu. V tejto reakcii kyslík prechádza redukciou a druhá látka oxidáciou. Preto v podstate oxidačná reakcia spočíva v pridaní kyslíka k inej látke. Napríklad v nasledujúcej reakcii vodík podlieha oxidácii, a preto sa atóm kyslíka pridal k vodíku za vzniku vody.
2H 2 + O 2 -> 2 H 2 O
Ďalším spôsobom, ako opísať oxidáciu, je strata vodíka. Existujú prípady, kedy je ťažké opísať oxidáciu ako pridanie kyslíka. Napríklad v nasledujúcej reakcii sa kyslík pridal k uhlíku aj k vodíku, ale iba uhlík prešiel oxidáciou. V tomto prípade možno oxidáciu opísať tým, že sa jedná o stratu vodíka. Pretože sa pri výrobe oxidu uhličitého z metánu odstránili vodíky, došlo k oxidácii uhlíka.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2 H 2 O
Ďalším alternatívnym prístupom k opisu oxidácie je strata elektrónov. Tento prístup možno použiť na vysvetlenie chemických reakcií, pri ktorých nevidíme tvorbu oxidu alebo stratu vodíka. Takže aj keď nie je k dispozícii kyslík, môžeme oxidáciu vysvetliť pomocou tohto prístupu. Napríklad v nasledujúcej reakcii sa horčík premenil na ióny horčíka. Pretože horčík stratil dva elektróny, prešiel oxidáciou a oxidačným činidlom je plynný chlór.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2C -
Oxidačný stav pomáha identifikovať atómy, ktoré prešli oxidáciou. Podľa definície IUPAC je oxidačný stav „mierou stupňa oxidácie atómu v látke. Je definovaná ako náboj, o ktorom si možno atóm predstavuje. “Oxidačný stav je celočíselná hodnota a môže byť kladná, záporná alebo nulová. Oxidačný stav atómu sa mení chemickou reakciou. Ak oxidačný stav stúpa, potom sa hovorí, že atóm je oxidovaný. Rovnako ako vo vyššie uvedenej reakcii má horčík nulový oxidačný stav a ión horčíka má oxidačný stav +2. Odkedy sa zvýšilo oxidačné číslo, horčík oxidoval.
Spaľovanie
Spaľovanie alebo ohrev je reakcia, pri ktorej sa teplo vyrába exotermickou reakciou. Aby mohla reakcia prebehnúť, malo by tam byť palivo a oxidant. Látky podliehajúce spaľovaniu sú známe ako palivá. Môžu to byť uhľovodíky ako benzín, nafta, metán alebo plynný vodík atď. Oxidačným činidlom je zvyčajne kyslík, ale môžu existovať aj iné oxidačné činidlá, ako napríklad fluór. Pri reakcii sa palivo oxiduje oxidantom. Preto sa jedná o oxidačnú reakciu. Ak sa používajú uhľovodíkové palivá, potom sú produktmi po úplnom spálení zvyčajne oxid uhličitý a voda. Ak však k horeniu nedošlo úplne, môže sa do ovzdušia uvoľňovať oxid uhoľnatý a ďalšie častice, čo môže spôsobiť veľké znečistenie.
Aký je rozdiel medzi oxidáciou a spaľovaním?
• Spaľovanie je oxidačná reakcia.
• Pri spaľovaní je obvyklým oxidačným činidlom kyslík, ale pre uskutočnenie oxidačnej reakcie nie je kyslík nevyhnutný.
• Pri spaľovaní sú to produkty predovšetkým voda a oxid uhličitý, ale pri oxidácii sa môžu produkty líšiť v závislosti od východiskového materiálu. Vždy však budú mať vyšší oxidačný stav ako reaktanty.
• Pri spaľovacích reakciách vzniká teplo a svetlo a z energie sa dá robiť. Ale pre oxidačné reakcie to nie je vždy pravda.
