Oxidation vs Combustion
Oksidasjonsreduksjonsreaksjoner er en grunnleggende type kjemiske reaksjoner som vi ofte møter i livet.
Oxidation
Opprinnelig ble oksidasjonsreaksjoner identifisert som reaksjonene der oksygengass deltar. Der kombineres oksygen med et annet molekyl for å produsere et oksid. I denne reaksjonen gjennomgår oksygen reduksjon og det andre stoffet gjennomgår oksidasjon. Derfor er oksidasjonsreaksjon i utgangspunktet å legge oksygen til et annet stoff. For eksempel, i den følgende reaksjonen, gjennomgår hydrogen oksidasjon og derfor har oksygenatomet tilsatt hydrogendannende vann.
2H2 + O2 -> 2H2O
En annen måte å beskrive oksidasjon på er som tap av hydrogen. Det er noen anledninger hvor det er vanskelig å beskrive oksidasjon som å tilsette oksygen. For eksempel, i den følgende reaksjonen har oksygen tilsatt både karbon og hydrogen, men bare karbon har gjennomgått oksidasjon. I dette tilfellet kan oksidasjon beskrives ved å si at det er tap av hydrogen. Ettersom hydrogener har fjernet seg fra metan ved produksjon av karbondioksid, har karbon der blitt oksidert.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
En annen alternativ tilnærming til å beskrive oksidasjon er som å miste elektroner. Denne tilnærmingen kan brukes til å forklare kjemiske reaksjoner, der vi ikke kan se en oksiddannelse eller tap av hydrogen. Så selv når det ikke er oksygen, kan vi forklare oksidasjon ved å bruke denne tilnærmingen. For eksempel i følgende reaksjon har magnesium omdannet til magnesiumioner. Siden magnesium har mistet to elektroner, har det gjennomgått oksidasjon og klorgass er oksidasjonsmidlet.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Oksidasjonstilstand hjelper til med å identifisere atomene som har gjennomgått oksidasjon. I følge IUPAC-definisjonen er oksidasjonstilstand "et mål på graden av oksidasjon av et atom i et stoff. Det er definert som ladningen et atom kan tenkes å ha." Oksidasjonstilstand er en heltallsverdi, og den kan være enten positiv, negativ eller null. Oksidasjonstilstanden til et atom er utsatt for endring ved kjemisk reaksjon. Hvis oksidasjonstilstanden øker, sies atomet å være oksidert. Som i reaksjonen ovenfor har magnesium null oksidasjonstilstand og magnesiumion har +2 oksidasjonstilstand. Siden oksidasjonstallet har økt, har magnesium oksidert.
Forbrenning
Forbrenning eller oppvarming er en reaksjon der varme produseres ved en eksoterm reaksjon. For at reaksjonen skal finne sted, bør et drivstoff og en oksidant være der. Stoffer som gjennomgår forbrenningen er kjent som drivstoff. Disse kan være hydrokarboner som bensin, diesel, metan eller hydrogengass, etc. Vanligvis er oksidasjonsmidlet oksygen, men det kan også være andre oksidanter som fluor. I reaksjonen oksideres drivstoffet av oksidanten. Derfor er dette en oksidasjonsreaksjon. Når hydrokarbonbrensel brukes, er produktene etter en fullstendig forbrenning vanligvis karbondioksid og vann. Men hvis forbrenningen ikke skjedde fullstendig, kan karbonmonoksid og andre partikler slippes ut i atmosfæren, og det kan forårsake mye forurensning.
Hva er forskjellen mellom oksidasjon og forbrenning?
• Forbrenning er en oksidasjonsreaksjon.
• For forbrenning er den vanlige oksidanten oksygen, men for at en oksidasjonsreaksjon skal finne sted, er oksygen ikke nødvendig.
• Ved forbrenning er produktene primært vann og karbondioksid, men ved oksidasjon kan produktet variere avhengig av utgangsmaterialet. Imidlertid vil de alltid ha en høyere oksidasjonstilstand enn reaktantene.
• I forbrenningsreaksjoner produseres varme og lys, og det kan arbeides fra energien. Men for oksidasjonsreaksjoner er dette ikke alltid sant.
