Oxidation vs forbrænding
Oxideringsreduktionsreaktioner er en grundlæggende type kemiske reaktioner, som vi ofte støder på i livet.
Oxidation
Oprindeligt blev oxidationsreaktioner identificeret som de reaktioner, hvor iltgas deltager. Der kombineres ilt med et andet molekyle for at producere et oxid. I denne reaktion gennemgår ilt reduktion, og det andet stof gennemgår oxidation. Derfor er oxidationsreaktion dybest set at tilføje ilt til et andet stof. F.eks. Gennemgår hydrogen i den følgende reaktion oxidation, og derfor er oxygenatom tilsat til hydrogendannende vand.
2H 2 + O 2 -> 2H 2 O
En anden måde at beskrive oxidation på er som tab af brint. Der er nogle tilfælde, hvor det er svært at beskrive oxidation som tilføjelse af ilt. For eksempel har ilt i den følgende reaktion tilsat både kulstof og brint, men kun kulstof har gennemgået oxidation. I dette tilfælde kan oxidation beskrives ved at sige, at det er tabet af brint. Da hydrogener er fjernet fra metan, når de producerer kuldioxid, er kulstof der blevet oxideret.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2H 2 O
En anden alternativ tilgang til beskrivelse af oxidation er som at miste elektroner. Denne tilgang kan bruges til at forklare kemiske reaktioner, hvor vi ikke kan se en oxiddannelse eller brint tabe. Så selv når der ikke er ilt, kan vi forklare oxidation ved hjælp af denne tilgang. For eksempel i den følgende reaktion har magnesium omdannet til magnesiumioner. Siden har magnesium mistet to elektroner, det har gennemgået oxidation, og chlorgas er oxidationsmidlet.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2Cl -
Oxidationstilstand hjælper med at identificere de atomer, der har gennemgået oxidation. Ifølge IUPAC-definitionen er oxidationstilstand”et mål for graden af oxidation af et atom i et stof. Det er defineret som den ladning, som et atom kunne forestille sig at have.” Oxidationstilstand er et heltal, og den kan være enten positiv, negativ eller nul. Oxidationstilstanden for et atom udsættes for ændringer efter kemisk reaktion. Hvis oxidationstilstanden stiger, siges atomet at være oxideret. Som i ovenstående reaktion har magnesium nul oxidationstilstand og magnesiumion har +2 oxidationstilstand. Da oxidationstallet er steget, har magnesium oxideret.
Forbrænding
Forbrænding eller opvarmning er en reaktion, hvor varme produceres ved en eksoterm reaktion. For at reaktionen skal finde sted, skal der være et brændstof og en oxidant. Stoffer, der forbrændes, kaldes brændstoffer. Disse kan være carbonhydrider som benzin, diesel, metan eller hydrogengas osv. Normalt er oxidationsmidlet ilt, men der kan også være andre oxidanter som fluor. I reaktionen oxideres brændstoffet af oxidanten. Derfor er dette en oxidationsreaktion. Når der anvendes kulbrintebrændstoffer, er produkterne efter en fuldstændig forbrænding normalt kuldioxid og vand. Men hvis forbrændingen ikke skete fuldstændigt, kan kulilte og andre partikler frigives i atmosfæren, og det kan forårsage en masse forurening.
Hvad er forskellen mellem oxidation og forbrænding?
• Forbrænding er en oxidationsreaktion.
• Til forbrænding er den sædvanlige oxidant ilt, men ilt er ikke essentielt for at en oxidationsreaktion kan finde sted.
• Ved forbrænding er produkterne primært vand og kuldioxid, men ved oxidation kan produktet variere afhængigt af udgangsmaterialet. Imidlertid vil de altid have en højere oxidationstilstand end reaktanterne.
• I forbrændingsreaktioner produceres varme og lys, og der kan arbejdes ud fra energien. Men for oxidationsreaktioner er dette ikke altid sandt.
