电化学反应

在19世纪,不断发展的领域电化学拓宽了氧化的观点。例如,可以生产铁,或者(III),离子从亚铁,或铁(II),离子在阳极(正电极,电子从溶液中被吸收)电化电池(一种装置化学能转化为电能),根据式:化学方程式。

分子氧气可以产生类似的转换,根据公式:化学方程式。

这两个过程的相似性导致了一个前体氧化还原反应的电子转移解释。之后的发现电子,信念氧化和减少都是通过电子的损失和获得而得到牢固确立的。因此,在20世纪早期,化学家倾向于把所有的氧化还原反应都归结为电子的转移。以后的工作化学成键然而,这证明了这种描述是不正确的。一个电负性标度(按元素吸引和占有成键电子的倾向降序排列)为氧化态分配提供了坚实的基础,氧化还原定义就是基于这个基础。

氧化还原反应的例子

分子氧是一种非常重要的氧化剂。它会直接氧化除少数金属外的所有金属和大部分非金属。通常这些直接氧化会导致正常的氧化物,例如(李连杰饰)。(锌),(P),(年代)。化学方程式。

醇的氧化
更多摘自《大英百科全yabo亚博网站首页手机书》
醛:氧化还原反应

有机食品被氧化成二氧化碳而且在呼吸。的反应化学计量学可以说明为葡萄糖,一种单糖:化学方程式。

尽管氧气-葡萄糖反应在外界环境温度下很慢细胞,它在酶的作用下迅速进行催化在身体内部。基本上都是有机的化合物在适当的条件下与氧气反应,但反应速率一般温度而且压力有很大区别。

许多其他的氧化剂充当氧原子源。过氧化氢(H2O2),酸性铬酸离子(HCrO4)和次氯酸(HClO)是氧原子转移反应中常用的试剂,例如以下反应:化学方程式。

在最简单的氢原子转移中,分子氢充当氢原子源。的加氢乙烯分子的可在以下方程中说明:化学方程式。

氢分子的反应在常温下是缓慢的。的加氢分子氮的烯烃如乙烯(烯烃是不饱和的碳氢化合物化合物;它至少有两个相邻由双键连接的原子,其他原子或原子团可以直接连接到双键上)是一个具有非凡商业重要性和要求的过程催化剂以有用的速度发生

氢原子从有机物中转移分子到合适的受体是有机氧化的一种常见模式。的氧化甲酸由高锰酸盐和乙醇通过酸性铬酸盐共享化学计量特征的氢原子损失的有机物种,如下公式所示:化学方程式。

氧化剂高锰酸盐和酸性铬酸盐是许多氢原子受体的典型,它们经历复杂的变化而不是简单的氢原子加成。

电子转移化学计量学通常与金属溶液中的离子,由下式所示:化学方程式。

许多带正电的金属离子已被证明与水分子成键,因此它们的电子转移反应发生在相当复杂的分子群之间。的例如,上面的离子公式更适合写成[Fe(H2O)6]2 +和(Fe (H2O)6]3 +为了反映金属上有六个水分子的存在离子.自由离子之间的简单电子转移只有在气相中才知道,就像在这个例子中一样-反应:化学方程式。

其他几种类型的氧化还原反应不属于氧原子、氢原子或电子转移类别。在这些反应中,.这四个元素,称为卤素,形成双原子分子多才多艺的氧化剂。以下是典型的例子:化学方程式。

这种反应通常只在发生氧化态变化的广义上被称为氧化还原过程。氧化态表征将氧化还原化学扩展到包括所有化学元素反应的例子。

氧化还原反应的意义

氧化还原反应不仅在化学但在地质而且生物学也表面地球行星的还原金属核和氧化核之间是否存在氧化还原边界大气.地壳主要由金属氧化物组成,海洋中充满了水,水是氢的氧化物。几乎所有表面材料被大气氧化的趋势都被金属的生命过程所逆转光合作用.因为它们通过二氧化碳的光合作用而不断更新,生命的复杂化合物可以继续存在于地球表面。

出于类似的原因,许多化学技术都依赖于将材料还原到比自然氧化态更低的氧化态。基本化工产品如,氢和几乎所有的金属都是由还原工业过程。当不用作结构材料时,这些产品在商业应用中被再氧化。的风化材料,包括、金属及塑料因为,作为工艺或光合作用还原的产物,它们的氧化态比大气中稳定的氧化态要低。

太阳辐射通过在全球范围内持续运行的氧化还原循环转化为有用的能量。光合作用转化辐射能进化学势能通过将碳化合物减少到低氧化状态,这种化学能可以通过酶氧化在环境温度或过程中回收燃烧在高温下。