Reduksjonsmiddel: hva er det, de sterkeste eksemplene

Et reduksjonsmiddel er et stoff som oppfyller funksjonen ved å redusere et oksidasjonsmiddel i en oksydreduksjonsreaksjon. Reduksjonsmidler er av naturdonorer, typisk stoffer som har deres laveste oksidasjonsnivå og med høye elektroner.

Det er en kjemisk reaksjon der oksidasjonstilstandene av atomer varierer. Disse reaksjonene innebærer en reduksjonsprosess og en komplementær oksidasjonsprosess. I disse reaksjonene overføres en eller flere elektroner av et molekyl, atom eller ion til et annet molekyl, atom eller ion. Dette innebærer produksjon av en oksid-reduksjonsreaksjon.

Under oksydreduksjonsprosessen kalles det elementet eller forbindelsen som mister (eller donerer) sin elektron (eller elektroner) et reduksjonsmiddel, som kontrasterer med det oksidasjonsmiddel som er elektronreseptoren. Det sies da at reduksjonsmidlene reduserer oksidasjonsmiddelet, og at oksidasjonsmiddelet oksyderer reduksjonsmidlet.

De beste eller sterkeste reduksjonsmidlene er de som har høyere atomradius; det vil si at de har større avstand fra kjernen til elektronene som omgir den.

Reduksjonsmidler er vanligvis metaller eller negative ioner. Vanlige reduksjonsmidler inkluderer ascorbinsyre, svovel, hydrogen, jern, litium, magnesium, mangan, kalium, natrium, vitamin C, sink og til og med gulrot ekstrakt.

Hva er reduksjonsmidlene?

Som allerede nevnt er reduksjonsmidlene ansvarlige for å redusere et oksidasjonsmiddel når en oksidasjonsreduksjonsreaksjon finner sted.

En enkel og typisk reaksjon av oksidasjonsreduksjonsreaksjonen er den for aerobic respiration av celler:

C6H12O6 (s) + 6O2 (g) → 6CO2 (g) + 6H20 (l)

I dette tilfellet, hvor glukose (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) reagerer med oksygen (O ₂ ), virker glukose som reduksjonsmiddel for å frigjøre elektroner til oksygen - det vil si at det blir oksidert - og oksygen er Det blir et oksidasjonsmiddel.

I organisk kjemi er de beste reduksjonsmidler de reagensene som gir hydrogen (H2) til reaksjonen. I dette feltet av kjemi refererer reduksjonsreaksjonen til tilsetning av hydrogen til et molekyl, selv om den ovenfor definerte (oksid-reduksjonsreaksjoner) også gjelder.

Faktorer som bestemmer styrken til et reduksjonsmiddel

For at stoffet skal betraktes som "sterkt", forventes det at de er molekyler, atomer eller ioner som mer eller mindre lett løsner fra deres elektroner.

For dette er det en rekke faktorer som må tas med i betraktning for å gjenkjenne kraften som et reduksjonsmiddel kan ha: elektronegativitet, atomradius, ioniseringsenergi og reduksjonspotensial.

elektro

Elektronegativitet er egenskapen som beskriver tendensen til et atom for å tiltrekke seg et par elektroner bundet til seg selv. Jo høyere elektronegativitet, desto større er tiltrekningskraften som atomet utøver på elektronene som omgir det.

I periodisk tabell øker elektronegativiteten fra venstre til høyre, så alkalimetaller er de minste elektronegative elementene.

Atomisk radio

Det er egenskapen som måler mengden atomer. Det refererer til den typiske eller gjennomsnittlige avstanden fra sentrum av en atomkjerne til grensen til det elektroniske skyet som omgir det.

Denne egenskapen er ikke presis - og i tillegg er flere elektromagnetiske krefter involvert i dens definisjon - men det er kjent at denne verdien reduseres fra venstre mot høyre i periodisk tabell og øker fra topp til bunn. Derfor anses alkalimetaller, spesielt cesium, å ha en høyere atomradius.

Ioniseringsenergi

Denne egenskapen er definert som energien som kreves for å fjerne den minst bundne elektronen fra et atom (valenselektronen) for å danne en kation.

Det sies at jo nærmere elektronene er til kjernen til det omkringliggende atom, jo større ioniseringsenergi av atomet.

Joniseringsenergien øker fra venstre til høyre og fra bunn til toppen i det periodiske bordet. Igjen har metaller (spesielt alkalier) lavere ioniseringsenergi.

Reduksjonspotensial

Det er målet for tendensen til en kjemisk art for å oppnå elektroner og derfor å bli redusert. Hver art har et inneboende reduksjonspotensial: jo større potensial er, desto større er dets affinitet med elektronene og også deres evne til å bli redusert.

Reduksjonsmidler er de stoffene med mindre reduksjonspotensial, på grunn av deres lave affinitet med elektroner.

Sterkeste reduksjonsmidler

Med de ovenfor beskrevne faktorer kan det konkluderes med at for å finne et "sterkt" reduksjonsmiddel, er et atom eller molekyl med lav elektronegativitet, høy atomradius og lav ioniseringsenergi ønsket.

Som allerede nevnt har alkalimetaller disse egenskapene og betraktes som de sterkeste reduksjonsmidler.

På den annen side betraktes litium (Li) som det sterkeste reduksjonsmiddelet fordi det har det laveste reduksjonspotensialet, mens LiAlH4-molekylet regnes som det sterkeste reduksjonsmiddel av alle, siden det inneholder dette og de andre ønskede egenskaper.