감소는 모든 화학 반응이 여기서 전자를 얻기까지 반응물의 단부 중 하나의 원자; 이 방법으로도 볼 수있는 것 : 공석 또는 전자적 "불편 함"이 감소합니다. 원자는 종이 그들을 기증 할 때 전자를 얻습니다. 즉, 녹슬 었습니다.
이러한 유형의 반응은 스스로 일어날 수 없습니다. 한 종이 전자를 받아들이면 다른 종이 반드시 포기해야합니다. 그렇지 않으면 물질이 무에서 생성되어 진공에서 전자를 얻은 후 원자가 감소합니다. 따라서 산화 환원 (환원 / 산화) 반 반응입니다.
은 나무의 축소. 출처 : Gabriel Bolívar.
강의실에서 볼 수있는 환원의 예시적인 예는 구리의 금속 표면과 질산은 수용액 AgNO 3 사이의 반응 입니다.
용액에서 은은 양전하를 띤 Ag + 양이온으로 발견됩니다 . 이것들은 크리스마스 트리 모양의 구리 표면과 상호 작용하여 구리 원자에서 전자를 잡아냅니다. 이것이 발생하면 구리는 질산염에서은을 대체합니다. 그 결과, (NO 구리, 질산 구리 3 ) (2)이 형성된다 .
구리 2+ 양이온 함께 NO와 3 - 용액 청을 설정; 그리고 은색은 마치 눈으로 덮인 것처럼 크리스마스 트리를 희게합니다.
감소는 무엇입니까?
감소에서 이미 종은 전자를 얻는다고합니다. 화학 방정식에서 어떻게 확인할 수 있습니까? 예를 들어, Cu와 AgNO 3 사이의 반응 방정식 에서 환원이 언제 발생하는지 어떻게 알 수 있습니까? 이를 확인하려면 산화 수 또는 상태를 결정해야합니다.
자연 상태의 원소는 전자를 잃거나 얻지 않았다고 가정하기 때문에 정의상 0과 같은 산화 상태를 갖습니다. 따라서 고체 금속은 산화 상태가 0입니다. 따라서 은은 +1 (Ag + )에서 0 (Ag)으로 이동합니다. 금속 이온의 전하는 산화 상태와 같습니다.
반면에 전자는 구리에서 0 (Cu)에서 +2 (Cu 2+ )로 이동합니다. 질산염 음이온, NO 3 - 모두 금속이 전자를 교환하는 동안 변하지; 따라서 방정식은 다음과 같이 작성할 수 있습니다.
2Ag + + Cu => 2Ag + Cu 2+
전하와 원자가 모두 균형을 이룹니다.
이것이 화학적 환원으로 구성되는 것입니다 : 원자의 산화 상태를 전자의 산화 상태보다 덜 양으로 만드는 전자의 획득.
산소 번호
산소는 전기 음성이 매우 높고 산화 원자이므로 원자가 산화물과 같은 화합물을 형성 할 때 양의 산화 상태를 갖습니다. 원자와 상호 작용하는 산소의 수가 많을수록 산화 상태가 더 양성입니다. 또는 똑같은 것이 더 녹슨 것입니다.
따라서 화합물이 산소 원자가 적을 때 산화가 적다고합니다. 즉, 원자는 더 적은 전자를 잃습니다.
일산화탄소와 이산화탄소에서 전형적인 예를 볼 수 있습니다. CO의 경우 탄소의 산화 상태는 +2입니다. CO 2의 경우 산화 상태는 +4입니다.
반응에서 CO한다면, 2 CO로 변환하는 환원이 발생하는 것으로 알려져있다; 이제 탄소는 두 개가 아닌 하나의 산소와 상호 작용하기 때문입니다. 반대 반응 인 CO가 CO 2 로 변환되는 경우 , 우리는 탄소의 산화를 말합니다.
이것은 모든 원자, 특히 금속 산화물의 금속에 적용됩니다. 예를 들어 CrO 2 (Cr 4+ ) 및 CrO 3 (Cr 6+ ).
한 종은 산소를 잃고 다른 종은 산소를 얻는 화학 방정식에서 산소 전달이 발생한다고합니다.
전자 음성 원자
산화 상태를 더 적은 양의 값으로 변경하여 감소가 있는지 항상 확인할 수 있습니다. 방금 설명했듯이 수학을하지 않고도 빠르게 알 수있는 방법은 화합물의 산소 원자가 감소했는지 관찰하는 것입니다.
전자를 얻거나 잃는 원자보다 전기 음성이 더 많은 다른 원자도 마찬가지입니다.
예를 들어 CF 4 가 CH 4 가되는 방식으로 반응 하면 감소가 발생했다고합니다. 불소는 수소 원자보다 훨씬 더 전기 음성 적이기 때문입니다. 결과적으로 탄소는 CF 4 보다 CH 4 에서 덜 산화되며 이는 환원되었다는 것과 같습니다.
예
유기 화학 감소
CF 4 및 CH 4 의 예 는 원자의 부분 전하 감소가 전자 이득으로 간주되는 유기 반응에서 일어나는 일을 반영합니다. 이것은 산소화 작용기의 감소를 고려할 때 많이 적용됩니다.
예를 들어 ROH, RCHO 및 COOH 그룹을 고려하십시오. 첫 번째는 탄소가 산소 (C-OH)와 결합하는 알코올에 해당합니다. 두 번째는 탄소가 산소와 이중 결합을 형성하고 수소에 결합되는 알데히드기입니다 (C = OH). 세 번째는 카르복실기입니다.
카르복실기에서 탄소는 하나의 O와 이중 결합을 형성하고 다른 O와 단일 결합을 형성합니다 (HO-C = O).
따라서 카르 복실 산이 알코올로 변환되면 감소가 발생합니다.
RCOOH => ROH
금속 추출
화학적 환원은 미네랄에서 금속을 추출하는 과정에서 매우 중요합니다. 일부 반응은 다음과 같습니다.
HgS + O 2 => Hg + SO 2
수은 황화물은 금속 수은으로 환원됩니다.
Cu 2 S + O 2 => 2 Cu + SO 2
구리 황화물은 금속 구리로 환원됩니다.
2ZnS + 3O 2 => 2ZnO + 2SO 2
ZnO + C => Zn + CO (O의 이동에주의)
황화 아연은 먼저 일산화물로 환원 된 다음 금속 형태로 환원됩니다.
Fe 2 O 3 + 3CO => 2Fe + 3CO 2
산화철은 금속 철로 환원됩니다.
WO 3 + 3H 2 => W + 3H 2 O
그리고 삼산화 텅스텐은 금속 텅스텐으로 환원됩니다.
연습으로 금속의 산화수는 감소되기 전에 결정될 수 있습니다.
참고 문헌
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