- Apa pengurangannya?
- Nomor oksigen
- Atom elektronegatif
- Contoh
- Pengurangan kimia organik
- Ekstraksi logam
- Referensi
The pengurangan adalah semua yang reaksi kimia di mana atom dari salah satu reaktan ujung sampai mendapatkan elektron; Apa yang juga terlihat seperti ini: lowongan atau "ketidaknyamanan" elektronik Anda berkurang. Sebuah atom memperoleh elektron ketika suatu spesies menyumbangkannya; artinya, itu berkarat.
Jenis reaksi ini tidak dapat terjadi dengan sendirinya: jika satu spesies menerima elektron, spesies lain harus melepaskannya. Jika tidak, materi akan tercipta dari ketiadaan, mereduksi atom setelah mendapatkan elektron dari ruang hampa. Oleh karena itu, ini adalah reaksi setengah redoks (reduksi / oksidasi).
Pengurangan pohon perak. Sumber: Gabriel Bolívar.
Contoh ilustrasi reduksi yang dapat ditunjukkan di ruang kelas adalah reaksi antara permukaan logam tembaga, dan larutan perak nitrat berair, AgNO 3 .
Dalam larutan, perak ditemukan sebagai kation Ag + bermuatan positif. Ini, dengan berinteraksi dengan permukaan tembaga, berbentuk seperti pohon Natal, merebut elektron dari atom tembaga. Jika ini terjadi, tembaga menggantikan perak dalam garam nitrat; dan sebagai hasilnya, tembaga nitrat, Cu (NO 3 ) 2, terbentuk .
Kation Cu 2+ bersama dengan NO 3 - mengubah larutan menjadi kebiruan; dan perak, memutihkan pohon Natal seolah-olah tertutup salju.
Apa pengurangannya?
Dalam reduksi, telah dikatakan bahwa suatu spesies memperoleh elektron. Bagaimana ini bisa diverifikasi dalam persamaan kimia? Misalnya, dalam persamaan reaksi antara Cu dan AgNO 3 , bagaimana Anda mengetahui kapan reduksi terjadi? Untuk memverifikasi ini, perlu untuk menentukan bilangan oksidasi atau bilangan oksidasi.
Unsur-unsur dalam keadaan alaminya, memiliki definisi bilangan oksidasi sama dengan nol, karena diasumsikan bahwa mereka tidak kehilangan atau memperoleh elektron. Jadi, logam padat memiliki bilangan oksidasi nol. Jadi, perak berubah dari +1 (Ag + ) menjadi 0 (Ag). Muatan ion logam sama dengan bilangan oksidasinya.
Di sisi lain, elektron berasal dari tembaga: bergerak dari 0 (Cu) ke +2 (Cu 2+ ). Anion nitrat, NO 3 - tetap tidak berubah saat kedua logam bertukar elektron; oleh karena itu, persamaan tersebut dapat ditulis sebagai:
2Ag + + Cu => 2Ag + Cu 2+
Perhatikan bahwa muatan dan atom seimbang.
Inilah reduksi kimiawi terdiri dari: dalam perolehan elektron yang membuat bilangan oksidasi atom kurang positif dibandingkan elektron.
Nomor oksigen
Oksigen sangat elektronegatif dan mengoksidasi atom, jadi ketika atom membentuk senyawa bersamanya (seperti oksida), mereka memiliki bilangan oksidasi positif. Semakin besar jumlah oksigen yang berinteraksi dengan atom, semakin positif bilangan oksidasinya; atau apa yang sama, lebih berkarat.
Oleh karena itu, bila suatu senyawa memiliki atom oksigen yang lebih sedikit, dikatakan senyawa tersebut kurang teroksidasi; artinya, atom kehilangan lebih sedikit elektron.
Contoh klasik dapat dilihat pada karbon monoksida dan karbon dioksida. Untuk CO, karbon memiliki bilangan oksidasi +2; sedangkan untuk CO 2 , bilangan oksidasinya adalah +4.
Jadi, jika dalam suatu reaksi CO 2 diubah menjadi CO, dikatakan terjadi reduksi; karena, karbon sekarang berinteraksi dengan satu oksigen dan bukan dua. Untuk reaksi sebaliknya, CO berubah menjadi CO 2 , kita berbicara tentang oksidasi karbon.
Ini berlaku untuk semua atom, terutama logam dalam oksida logamnya; misalnya, CrO 2 (Cr 4+ ) dan CrO 3 (Cr 6+ ).
Dalam persamaan kimia di mana satu spesies kehilangan oksigen sementara spesies lain memperolehnya, transfer oksigen dikatakan terjadi.
Atom elektronegatif
Anda selalu dapat menentukan apakah terjadi reduksi dengan mengubah bilangan oksidasi ke nilai yang kurang positif. Seperti yang baru saja dijelaskan, cara cepat untuk mengetahui bahkan tanpa melakukan matematika adalah dengan mengamati apakah ada penurunan atom oksigen dalam suatu senyawa.
Hal yang sama dapat terjadi pada atom lain yang lebih elektronegatif daripada atom yang memperoleh atau kehilangan elektron.
Sebagai contoh, jika CF 4 bereaksi sedemikian rupa menjadi CH 4 , maka dikatakan telah terjadi reduksi; karena fluor jauh lebih elektronegatif daripada atom hidrogen. Akibatnya, karbon teroksidasi di CH 4 lebih sedikit daripada di CF 4 , yang sama dengan menyatakan bahwa karbon tereduksi.
Contoh
Pengurangan kimia organik
Contoh CF 4 dan CH 4 mencerminkan apa yang terjadi dalam reaksi organik, di mana reduksi muatan parsial atom dianggap sebagai penguatan elektronik. Ini berlaku banyak ketika mempertimbangkan reduksi gugus fungsi beroksigen.
Misalnya, perhatikan kelompok ROH, RCHO, dan COOH. Yang pertama berhubungan dengan alkohol, di mana karbon berikatan dengan oksigen (C-OH); yang kedua adalah gugus aldehida, di mana karbon membentuk ikatan rangkap dengan oksigen dan juga terikat pada hidrogen (C = OH); dan yang ketiga adalah kelompok karboksil.
Dalam gugus karboksil, karbon membentuk ikatan rangkap dengan satu O, dan satu ikatan dengan O lainnya (HO-C = O).
Oleh karena itu, reduksi terjadi jika asam karboksilat diubah menjadi alkohol:
RCOOH => ROH
Ekstraksi logam
Reduksi kimiawi sangat penting dalam proses ekstraksi logam dari mineral mereka. Beberapa reaksinya adalah:
HgS + O 2 => Hg + SO 2
Merkuri sulfida direduksi menjadi merkuri logam.
Cu 2 S + O 2 => 2 Cu + SO 2
Tembaga sulfida direduksi menjadi tembaga logam.
2ZnS + 3O 2 => 2ZnO + 2SO 2
ZnO + C => Zn + CO (perhatikan transfer dari O)
Seng sulfida pertama-tama direduksi menjadi monoksida dan kemudian menjadi bentuk logamnya.
Fe 2 O 3 + 3CO => 2Fe + 3CO 2
Ferric oxide direduksi menjadi besi metalik.
WO 3 + 3H 2 => W + 3H 2 O
Dan tungsten trioksida direduksi menjadi tungsten metalik.
Sebagai latihan, bilangan oksidasi logam dapat ditentukan sebelum direduksi.
Referensi
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (Edisi ke-8). CENGAGE Learning.
- Kimia LibreTexts. (9 Desember 2018). Reaksi Pengurangan Oksidasi. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (04 Juli 2018). Definisi Reduksi dalam Kimia. Diperoleh dari: thinkco.com
- Hultzman R. (2019). Pengurangan Kimia: Definisi & Gambaran Umum. Belajar. Diperoleh dari: study.com
- Clark J. (2013). Definisi oksidasi dan reduksi (redoks). Diperoleh dari: chemguide.co.uk
- Tampilan Tutor. (sf). Reaksi reduksi. Diperoleh dari: chemistry.tutorvista.com