Μειώνοντας τον παράγοντα που είναι, τα ισχυρότερα, παραδείγματα

Α αναγωγικό παράγοντα είναι μια ουσία που εκπληρώνει τη λειτουργία της μείωσης ενός οξειδωτικού παράγοντα σε μια αντίδραση μείωσης οξειδίου. Οι παράγοντες μείωσης είναι οι δότες ηλεκτρονίων από τη φύση, τυπικά ουσίες που βρίσκονται στα χαμηλότερα επίπεδα οξείδωσης και με υψηλή ποσότητα ηλεκτρονίων.

Υπάρχει μια χημική αντίδραση στην οποία οι καταστάσεις οξείδωσης των ατόμων ποικίλλουν. Αυτές οι αντιδράσεις περιλαμβάνουν διαδικασία αναγωγής και συμπληρωματική διαδικασία οξείδωσης. Σε αυτές τις αντιδράσεις, ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια ενός μορίου, ατόμου ή ιόντος μεταφέρονται σε ένα άλλο μόριο, άτομο ή ιόν. Αυτό περιλαμβάνει την παραγωγή μιας αντίδρασης μείωσης οξειδίου. 

Κατά τη διάρκεια της οξείδωσης-αναγωγής, ότι στοιχείο ή ένωση χάνει (ή ντόνατ) το ηλεκτρόνιο (ή ηλεκτρονίων) ονομάζεται αναγωγικό παράγοντα, σε αντίθεση με το εν λόγω οξειδωτικό μέσο είναι ο αποδέκτης ηλεκτρονίων. Τότε λέγεται ότι οι αναγωγικοί παράγοντες μειώνουν τον οξειδωτικό παράγοντα και ότι ο οξειδωτικός παράγων οξειδώνει τον αναγωγικό παράγοντα.

Οι καλύτεροι ή ισχυρότεροι μειωτικοί παράγοντες είναι αυτοί που έχουν υψηλότερη ατομική ακτίνα. δηλαδή, έχουν μεγαλύτερη απόσταση από τον πυρήνα τους στα ηλεκτρόνια που το περιβάλλουν.

Οι αναγωγικοί παράγοντες είναι συνήθως μέταλλα ή αρνητικά ιόντα. Οι συνήθεις αναγωγικοί παράγοντες περιλαμβάνουν ασκορβικό οξύ, θείο, υδρογόνο, σίδηρο, λίθιο, μαγνήσιο, μαγγάνιο, κάλιο, νάτριο, βιταμίνη C, ψευδάργυρο και ακόμη και εκχύλισμα καρότου..

Ευρετήριο

• 1 Ποιοι είναι οι μειωτικοί παράγοντες;?
• 2 Παράγοντες που καθορίζουν την αντοχή ενός αναγωγικού παράγοντα
  • 2.1 Ηλεκτραρνητικότητα
  • 2.2 Ατομικός ραδιοφωνικός σταθμός
  • 2.3 Ενέργεια ιονισμού
  • 2.4 Δυναμικό μείωσης
• 3 Ισχυρότερους αναγωγικούς παράγοντες
• 4 Παραδείγματα αντιδράσεων με αναγωγικούς παράγοντες
  • 4.1 Παράδειγμα 1
  • 4.2 Παράδειγμα 2
  • 4.3 Παράδειγμα 3
• 5 Αναφορές

Ποιοι είναι οι μειωτικοί παράγοντες;?

Όπως αναφέρθηκε ήδη, οι αναγωγικοί παράγοντες είναι υπεύθυνοι για τη μείωση ενός οξειδωτικού παράγοντα όταν συμβαίνει μια αντίδραση αναγωγής-οξειδίου.

Μια απλή και τυπική αντίδραση της αντίδρασης οξείδωσης-αναγωγής είναι αυτή της αερόβιας κυτταρικής αναπνοής:

Γ₆H₁₂Ο₆(ες) + 60₂(g) → 6CO₂(g) + 6Η₂O (l)

Στην περίπτωση αυτή, όπου η γλυκόζη (C₆H₁₂Ο₆) αντιδρά με οξυγόνο (OR₂), η γλυκόζη λειτουργεί ως ο αναγωγικός παράγοντας για να απελευθερώσει τα ηλεκτρόνια στο οξυγόνο - δηλαδή, είναι οξειδωμένο - και το οξυγόνο γίνεται ένας παράγοντας οξείδωσης.

Στην οργανική χημεία οι καλύτεροι αναγωγικοί παράγοντες θεωρούνται εκείνα τα αντιδραστήρια που παρέχουν υδρογόνο (Η₂) στην αντίδραση. Σε αυτό το πεδίο χημείας, η αντίδραση αναγωγής αφορά την προσθήκη υδρογόνου σε ένα μόριο, αν και ισχύει και ο ανωτέρω ορισμός (αντιδράσεις μείωσης οξειδίου).

Παράγοντες που καθορίζουν τη δύναμη ενός αναγωγικού παράγοντα

Για να θεωρηθεί μια ουσία «ισχυρή» αναμένεται ότι πρόκειται για μόρια, άτομα ή ιόντα που αποσπώνται λίγο πολύ εύκολα από τα ηλεκτρόνια τους.

Γι 'αυτό, υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη για να αναγνωριστεί η ισχύς που μπορεί να έχει ένας αναγωγικός παράγοντας: ηλεκτροαρνητικότητα, ατομική ακτίνα, ενέργεια ιοντισμού και δυναμικό μείωσης.

Ηλεκτροαρνησία

Η ηλεκτραρνητικότητα είναι η ιδιότητα που περιγράφει την τάση ενός ατόμου να προσελκύσει ένα ζεύγος ηλεκτρονίων δεσμευμένο στον εαυτό του. Όσο υψηλότερη είναι η ηλεκτροαρνητικότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη έλξης που ασκεί το άτομο πάνω στα ηλεκτρόνια που τον περιβάλλουν.

Στον περιοδικό πίνακα η ηλεκτροαρνητικότητα αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά, επομένως τα αλκαλικά μέταλλα είναι τα λιγότερο ηλεκτροαρνητικά στοιχεία.

Ατομικό ραδιόφωνο

Είναι η ιδιότητα που μετρά την ποσότητα των ατόμων. Αναφέρεται στην τυπική ή μέση απόσταση από το κέντρο ενός ατομικού πυρήνα έως τα όρια του ηλεκτρονικού σύννεφου που το περιβάλλει.

Το ακίνητο αυτό δεν είναι ακριβές -και επίσης, πολλές ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις που συμμετέχουν στη ορισμό τους, αλλά είναι γνωστό ότι η τιμή αυτή μειώνεται από αριστερά προς τα δεξιά του περιοδικού πίνακα, και την αύξηση των άνω προς τα κάτω. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα αλκαλικά μέταλλα, ιδιαίτερα το καίσιο, θεωρείται ότι έχουν υψηλότερη ατομική ακτίνα.

Ενέργεια ιονισμού

Αυτή η ιδιότητα ορίζεται ως η ενέργεια που απαιτείται για να αφαιρεθεί το λιγότερο δεσμευμένο ηλεκτρόνιο από ένα άτομο (το ηλεκτρόνιο σθένους) για να σχηματιστεί ένα κατιόν.

Λέγεται ότι όσο πιο κοντά βρίσκονται τα ηλεκτρόνια στον πυρήνα του περιβάλλοντος ατόμου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια ιοντισμού του ατόμου.

Η ενέργεια ιονισμού αυξάνει από αριστερά προς τα δεξιά και από κάτω προς τα πάνω στον περιοδικό πίνακα. Και πάλι, τα μέταλλα (κυρίως αλκαλικά) έχουν χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού.

Δυναμικό μείωσης

Είναι το μέτρο της τάσης ενός χημικού είδους να αποκτά ηλεκτρόνια και επομένως να μειώνεται. Κάθε είδος έχει ένα εγγενές δυναμικό μείωσης: όσο μεγαλύτερο είναι το δυναμικό, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγγένεια του ιδίου με τα ηλεκτρόνια, αλλά και η ικανότητά τους να μειώνονται.

Οι παράγοντες μείωσης είναι εκείνες οι ουσίες με μικρότερο δυναμικό μείωσης, λόγω της χαμηλής συνάφειας τους με τα ηλεκτρόνια.

Τα ισχυρότερα αναγωγικά μέσα

Με τους παράγοντες που περιγράφηκαν παραπάνω μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι για να βρεθεί ένας "ισχυρός" αναγωγικός παράγοντας, επιθυμείται ένα άτομο ή ένα μόριο με χαμηλή ηλεκτροαρνητικότητα, υψηλή ατομική ακτίνα και χαμηλή ενέργεια ιονισμού..

Όπως ήδη αναφέρθηκε, τα αλκαλικά μέταλλα έχουν αυτά τα χαρακτηριστικά και θεωρούνται τα ισχυρότερα αναγωγικά μέσα.

Από την άλλη πλευρά, το λίθιο (Li) θεωρείται ο ισχυρότερος αναγωγικός παράγοντας επειδή έχει το χαμηλότερο δυναμικό μείωσης, ενώ το μόριο LiAIH₄ θεωρείται ως ο ισχυρότερος αναγωγικός παράγοντας όλων, για να περιέχει αυτό και τα άλλα επιθυμητά χαρακτηριστικά.

Παραδείγματα αντιδράσεων με αναγωγικούς παράγοντες

Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις σκουριάς στη καθημερινή ζωή. Εδώ είναι μερικά από τα πιο αντιπροσωπευτικά:

Παράδειγμα 1

Η αντίδραση καύσης του οκτανίου (το κύριο συστατικό της βενζίνης):

2C₈H₁₈(1) + 25Ο₂ → 16CO₂(g) + 18Η₂O (g)

Μπορεί να παρατηρηθεί πως ο οκτάνιος (αναγωγικός παράγοντας) δίδει ηλεκτρόνια στο οξυγόνο (οξειδωτικό μέσο), σχηματίζοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό σε μεγάλες ποσότητες.

Παράδειγμα 2

Η υδρόλυση της γλυκόζης είναι ένα άλλο χρήσιμο παράδειγμα μιας κοινής μείωσης:

Γ₆H₁₂Ο₆ + 2ΑΤΡ + 2Ρ + 2ΝΑϋ⁺ → 2CH₃COCO₂Η + 2ΑΤΡ + 2ΝΑϋΗ

Σε αυτή την αντίδραση τα μόρια NAD (ένας υποδοχέας ηλεκτρονίων και οξειδωτικός παράγοντας σε αυτή την αντίδραση) λαμβάνουν ηλεκτρόνια από τη γλυκόζη (αναγωγικό παράγοντα).

Παράδειγμα 3

Τέλος, στην αντίδραση οξειδίου σιδήρου

Πίστη₂Ο₃(s) + 2Al (s) → Al₂Ο₃(ων) + 2Fe (l)

Ο αναγωγικός παράγοντας είναι αλουμίνιο, ενώ ο οξειδωτικός παράγοντας είναι ο σίδηρος.

Αναφορές

1. Wikipedia. (s.f.). Wikipedia. Ανακτήθηκε από en.wikipedia.org
2. BBC (s.f.). BBC.co.uk Ανακτήθηκε από bbc.co.uk
3. Pearson, D. (s.f.). Χημεία LibreTexts. Ανακτήθηκε από chem.libretexts.org
4. Research, Β. (S.f.). Bodner Research Web. Ανακτήθηκε από chemed.chem.purdue.edu
5. Peter Atkins, L.J. (2012). Χημικές αρχές: Η αναζήτηση για διορατικότητα.