Atšķirība starp oksidācijas reakciju un redukcijas reakciju

Oksidācijas reakcija pret samazināšanas reakciju
 

Oksidācijas un reducēšanās reakcijas ir savstarpēji saistītas. Ja viena viela tiek oksidēta, cita viela samazinās. Tādēļ šīs reakcijas parasti sauc par redoksreakcijas.

Oksidācijas reakcija

Sākotnēji oksidācijas reakcijas tika identificētas kā reakcijas, kurās piedalās skābekļa gāze. Šeit skābeklis apvienojas ar citu molekulu, veidojot oksīdu. Šajā reakcijā skābeklis tiek reducēts, un otra viela tiek oksidēta. Tāpēc pamatā oksidācijas reakcija ir skābekļa pievienošana citai vielai. Piemēram, šajā reakcijā ūdeņradis tiek oksidēts, un tāpēc ūdeņradim, veidojot ūdeni, pievieno skābekļa atomu.

2H₂ + O₂ -> 2H₂O

Vēl viens veids, kā aprakstīt oksidāciju, ir ūdeņraža zudums. Dažos gadījumos ir grūti aprakstīt oksidāciju kā skābekļa pievienošanu. Piemēram, šajā reakcijā skābeklis ir pievienots gan ogleklim, gan ūdeņradim, bet tikai ogleklis ir ticis oksidēts. Šajā gadījumā oksidāciju var raksturot, sakot, ka tas ir ūdeņraža zaudējums. Tā kā, veidojot oglekļa dioksīdu, metāns ir izvadījis ūdeņradi, tur esošais ogleklis ir oksidēts.

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O

Vēl viena alternatīva pieeja oksidācijas aprakstīšanai ir elektronu zaudēšana. Šo pieeju var izmantot, lai izskaidrotu ķīmiskās reakcijas, kurās mēs neredzam oksīda veidošanos vai ūdeņraža zaudēšanu. Tātad, pat ja nav skābekļa, mēs varam izskaidrot oksidāciju, izmantojot šo pieeju. Piemēram, šajā reakcijā magnijs ir pārvērties magnija jonos. Kopš tā laika magnijs ir zaudējis divus elektronus, tam ir notikusi oksidācija, un hlora gāze ir oksidētājs.

Mg + Cl₂ -> Mg²⁺ + 2Cl^-

Oksidācijas stāvoklis palīdz identificēt atomus, kuriem veikta oksidēšanās. Saskaņā ar IUPAC definīciju oksidācijas stāvoklis ir “vielas atoma oksidācijas pakāpes mērs. Tas tiek definēts kā lādiņš, kas, domājams, varētu būt atomā. Oksidācijas stāvoklis ir vesels skaitlis, un tas var būt pozitīvs, negatīvs vai nulle. Atoma oksidācijas stāvoklis tiek mainīts ķīmiskajā reakcijā. Ja oksidācijas stāvoklis palielinās, tiek uzskatīts, ka atoms ir oksidēts. Tāpat kā iepriekšminētajā reakcijā, magnijam nav nulles oksidācijas stāvokļa, un magnija jonam ir +2 oksidācijas stāvoklis. Tā kā ir palielinājies oksidācijas skaits, magnijs ir oksidējies.

Samazināšanas reakcija

Samazināšana ir pretēja oksidēšanai. Runājot par skābekļa pārnešanu, reducēšanas reakcijās skābekļi tiek zaudēti. Runājot par ūdeņraža pārnešanu, reducēšanās reakcijas notiek, kad iegūst ūdeņradi. Piemēram, iepriekšminētajā piemērā starp metānu un skābekli skābeklis ir samazinājies, jo tas ir ieguvis ūdeņradi. Runājot par elektronu pārnešanu, samazināšana iegūst elektronus. Tātad saskaņā ar iepriekš minēto piemēru hlors tiek samazināts.