Ero hapetusreaktion ja pelkistysreaktion välillä

Hapetusreaktio vs. pelkistysreaktio
 

Hapetus- ja pelkistysreaktiot ovat toisiinsa liittyviä. Kun yksi aine hapetetaan, toinen aine vähenee. Siksi nämä reaktiot tunnetaan yhdessä nimellä redox-reaktiot.

Hapetusreaktio

Alun perin hapettumisreaktiot tunnistettiin reaktioiksi, joihin happea kaasu osallistuu. Tässä happi yhdistyy toisen molekyylin kanssa tuottamaan oksidia. Tässä reaktiossa happi pelkistyy ja toinen aine hapettuu. Siksi pohjimmiltaan hapettumisreaktio lisää happea toiseen aineeseen. Esimerkiksi seuraavassa reaktiossa vety hapettuu ja siksi happiatomi lisätään vetyä muodostavaan veteen.

2H₂ + O₂ -> 2H₂O

Toinen tapa kuvata hapettumista on vedyn menetys. Joissakin tapauksissa on vaikea kuvata hapettumista hapen lisäämiseksi. Esimerkiksi seuraavassa reaktiossa happi on lisännyt sekä hiiltä että vetyä, mutta vain hiili on hapettunut. Tässä tapauksessa hapettumista voidaan kuvata sanomalla, että se on vedyn menetystä. Koska vetyjä on poistunut metaanista tuotettaessa hiilidioksidia, hiili on hapettunut.

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O

Toinen vaihtoehtoinen lähestymistapa hapettumisen kuvaamiseksi on elektronien häviäminen. Tätä lähestymistapaa voidaan käyttää selittämään kemiallisia reaktioita, joissa emme näe oksidin muodostumista tai vedyn menetystä. Joten vaikka happea ei olekaan, voimme selittää hapettumisen tällä lähestymistavalla. Esimerkiksi seuraavassa reaktiossa magnesium on muuttunut magnesiumioneiksi. Siitä lähtien, magnesium on menettänyt kaksi elektronia, se on hapettu ja kloorikaasu on hapettava aine.

Mg + Cl₂ -> Mg²⁺ + 2cl^-

Hapetustila auttaa tunnistamaan hapettuneet atomit. IUPAC-määritelmän mukaan hapettumistila on ”aineen atomin hapettumisasteen mitta. Se määritellään varaukseksi, jonka atomilla voidaan kuvitella olevan olevan. " Hapetustila on kokonaisluku, ja se voi olla joko positiivinen, negatiivinen tai nolla. Atomin hapetustila muuttuu kemiallisessa reaktiossa. Jos hapetustila kasvaa, atomin sanotaan hapettuvan. Kuten yllä olevassa reaktiossa, magnesiumilla on nolla hapetustilaa ja magnesiumionilla on +2 hapetustila. Koska hapetusluku on lisääntynyt, magnesium on hapettunut.

Pelkistysreaktio

Pelkistys on hapettumisen vastakohta. Hapen siirron kannalta pelkistysreaktioissa happea menetetään. Vedyn siirron suhteen pelkistysreaktiot tapahtuvat, kun vetyä syntyy. Esimerkiksi yllä olevassa esimerkissä metaanin ja hapen välillä happi on vähentynyt, koska se on saanut vetyä. Elektronien siirron suhteen pelkistyminen on saamassa elektroneja. Joten yllä olevan esimerkin mukaan kloori pelkistyy.