Reakcija oksidoredukcija

Oksidacija je prvobitno označavala reakciju sjedinjavanja hemijskog elementa sa kiseonikom pri čemi nastaju oksidi. Onda je pojam proširen na svaku reakciju sjedinjavanja sa kiseonikom (recimo oksidacijom alkohola nastaje aldehid a daljom oksidacijom aldehida kiselina), što se izražava oksidacionim brojem. Najšire shvaćena oksidacija predstavlja gubitak elektrona. Recimo, anodna oksidacija je proces u kojem se molekul (ili jon) oksiduje tako što (umesto kiseoniku) preda elektron anodi.

Redukcija je suprotan proces oksidaciji i, najšire shvaćena, predstavlja proces primanja elektrona. Na primer u katodnoj redukciji katjon primanjem jednog ili više elektrona redukuje se do čistog metala. Jasno je da je pitanje da li je neki proces oksidacija ili redukcija stvar stanovišta (da bi se nešto oksidovalo nešto treba i da se redukuje) pa se takve reakcije nazivaju oksido-redukcione i ceo proces oksido-redukcija. Dakle, u oksido-redukciji oksidans oksiduje ali se pri tome sam redukuje.

1 REAKCIJA OKSIDOREDUKCIJA (REDOKS REAKCIJE)


Prvobitno je pojam oksidacije bio vezan za reakcije u kojima se kiseonik jedini sa nekom elementarnom supstancom, dok je uklanjanje kiseonika iz nekog oksida predstavljalo reakciju redukcije.

Razvojem hemije i otkrićem strukture atoma, redoks reakcije se vezuju za prelazak elektrona sa jedne supstance na drugu.

Klasičan primer za redoks reakciju je reakcija koja se dešava kada se komadić elementarnog cinka unese u vodeni rastvor CuSO4:

Zn (s) + Cu2+ (aq) + SO4 2- (aq) Zn2+ (aq) + Cu (s) + SO4 2- (aq)
plav bezbojan

odnosno, ako se prikažu samo učesnici u reakciji:

Zn (s) + Cu2+ (aq) Zn2+ (aq) + Cu (s)

Reakcija se može podeliti u dve polureakcije (1) i (2):

(1) atom cinka gubi dva elektrona i prelazi u Zn2+ jon:

Zn (s) Zn2+ (aq) + 2 e-

(2) jon bakra (Cu2+) prima te elektrone i nastaje atom bakra:

Cu2+ (aq) + 2 e- Cu (s)

Procesi predstavljeni ovim polureakcijama su uslovljeni jedan drugim.

• Redoks reakcije : reakcije u kojima istovremeno dolazi do oksidacije i redukcije
• Oksidacija : proces otpuštanja (gubljenja, davanja) elektrona
• Redukcija : proces primanja elektrona
• Oksidaciona sredstva (oksidansi) : supstance koje primaju elektrone (akceptori elektrona)
• Redukciona sredstva (reduktori) : supstance koje daju elektrone (donori elektrona)

U predhodnoj reakciji cink je otpustio elektrone, oksidova se. Kao donor elektrona Zn je redukciono sredstvo. Cu2+ jon je primio elektrone, redukovao se, a Cu2+ jon (tj. CuSO4) je oksidaciono sredstvo.

U redoks reakciji, prikazanoj u opštem obliku, oksidans (Ox) se primanjem elektrona redukuje i prelazi u svoj redukovani oblik (Red) i obrnuto, davanjem elektrona reduktor se oksiduje i prelazi u svoj oksidovani oblik:

Ox + ne- Red

Par sastavljen od oksidansa i odgovarajućeg reduktora naziva se konjugovani ili korespodentni redoks par (Ox/Red).