Oksido-redukcija – razlika između verzija

[[Datoteka:redox reaction.png|mini|250px|right|Ilustracija redoks reakcije]]

[[Datoteka:RustyChainEdit1.jpg|mini|250px|[[Korozija|Rđajuće]] gvožđe]]

 

Reakcije '''oksido-redukcije''' (ili redoks reakcije) su reakcije pri kojima se vrši promena [[Oksidacioni broj|oksidacionog broja]] (stanja) atoma elemenata koji ulaze u sastav reagujućih supstanci. Redoks reakcije su elektronski proces, odnosno proces premeštanja perifernih elektrona sa jednih atoma (molekula ili jona) ka drugim atomima (molekulima ili jonima), pri čemu dolazi do promene njihovog oksidacionog broja (stanja).<ref>Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H. (editors)(1999). Redox: Fundamentals, Processes and Applications, Springer-Verlag, Heidelberg, 246 pp.&nbsp;ISBN 978-3-540-66528-1 </ref>

Reakcija oksido-redukcije sastoji se iz: reakcije oksidacije koja predstavlja proces otpuštanja elektrona sa nekog atoma (molekula ili jona) i reakcije redukcije koja predstavlja proces primanja elektrona od strane nekog atoma (molekula ili jona). Za atom koji otpušta elektrone kaže se da se oksidovao - povećao svoj oksidacioni broj (predstavlja donor elektrona ), a sam je redukciono sredstvo. Atom (molekul ili jon) koji prima elektrone se redukovao - smanjio svoj oksidacioni broj (predstavlja akceptor elektrona), a sam je oksidaciono sredstvo.<ref name="Atkins7th">{{Atkins7th}}</ref><ref name="McQuarrie1st">{{McQuarrie1st}}</ref> Iako dovoljni za mnoge namene, ovi opisi nisu potpuno tačni. Oksidacija i redukcija se odnose se na promenu oksidacionog stanja, dok do prenosa elektrona možda i neće doći. Oksidacija se preciznije definiše kao povećanje oksidacionog stanja, i redukcija kao smanjenje oksidacionog stanja. U praksi će prenos elektrona uvek izazvati promenu oksidacionog stanja, ali postoje mnoge reakcije koje se klasifikuju kao „redoks“ iako nema transfera elektrona (kao što su one sa promenama [[kovalentna veza|kovalentnih veza]]).<ref name=Robertson>{{cite book |author= Robertson William |title= More Chemistry Basics |url= http://books.google.com/books?id=hIzuarlXtH4C&pg=PA82&dq=confusing |publisher= National Science Teachers Association |year= 2010 |page= 82 |isbn=978-1-936137-74-9}}</ref><ref name=Chemistry_ConceptsAndApplications>{{cite book |author= Phillips John, Strozak Victor, Wistrom Cheryl |title= Chemistry: Concepts and Applications |publisher= Glencoe McGraw-Hill |year= 2000 |page= 558 |isbn= 978-0028282107 |quote= Students often are confused when associating reduction with the gain of electrons.}}</ref><ref name=Rodgers>{{cite book |author= Rodgers Glen |title= Descriptive Inorganic, Coordination, and Solid-State Chemistry |url= http://books.google.com/books?id=g_ybia0hGw8C&pg=PA330 |publisher= Brooks/Cole, Cengage Learning |year= 2012 |page= 330 |isbn=978-0-8400-6846-0}}</ref><ref name=Zumhahl>{{cite book |author= Zumdahl Steven, Zumdahl Susan |title= Chemistry |url= http://books.google.com/books?id=IdhYqXy37KIC&pg=PA160 |publisher= Houghton Mifflin |year= 2009 |page= 160 |isbn=978-0-547-05405-6}}</ref>

 

 

Redoks reakcije, ili oksidaciono-redukcione reakcije, imaju niz sličnosti sa [[Teorije kiselina i baza|reakcijama kiselina i baza]]. Kao i kiselo-bazne reakcije, redoks reakcije su uparen set, tako da se reakcija oksidacije ne može odvijati a da se istovremeno ne odvija reakcija redukcije. Svaka reakcija sama po sebi se zove „polu-reakcija“, jer moraju postojati dve polu-reakcije.

 

=== Oksidaciona sredstva ===

 

Jaka oksidaciona sredstva imaju izraziti afinitet prema elektronu:

'''Redukcija''' je suprotan proces oksidaciji i, najšire shvaćena, predstavlja proces primanja elektrona. Na primer u katodnoj redukciji katjon primanjem jednog ili više elektrona redukuje se do čistog metala. Jasno je da je pitanje da li je neki proces oksidacija ili redukcija stvar stanovišta (da bi se nešto oksidovalo nešto treba i da se redukuje) pa se takve reakcije nazivaju '''oksido-redukcione''' i ceo proces oksido-redukcija. Dakle, u oksido-redukciji oksidans oksiduje, ali se pri tome sam redukuje.

 

 

Na primer:

== Primeri redoks reakcija ==

{{refbegin|2}}

 

:{{chem|H|2}} + {{chem|F|2}} → 2 HF

|}

 

 

:{{chem|H|2}} + {{chem|F|2}} → 2 H⁺ + 2 F^&minus; → 2 HF

Redoks se javlja u reakcijama premeštanja ili [[Supstitucija (hemija)|supstitucije]]. Redoks komponenta tih tipova reakcija je promena oksidacionog stanja (naboja) pojedinih atoma, a ne razmena atoma u jedinjenjima.

 

 

:Fe + {{chem|CuSO|4}} → {{chem|FeSO|4}} + Cu

::2 Fe²⁺ + H₂O₂ + 2 H⁺ → 2 Fe³⁺ + 2 H₂O

 

 

::2 NO₃^&minus; + 10 e^&minus; + 12 H⁺ → N₂ + 6 H₂O

::4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃

 

 

{{refend}}

 

<div style="border: none; width:150px;"><div class="thumbcaption"><small>Gore: [[askorbinska kiselina]] ([[redukujući agens|redukovana forma]] [[Vitamin C|vitamina C]])<br />Dole: [[dehidroaskorbinska kiselina]] ([[Oksidans|oksidovana forma]] [[vitamin C|vitamina C]])</small></div></div></div>

 

:C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O

 

: 6 CO₂ + 6 H₂O + [[foton|svetlosna energija]] → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

 

 

 

Termin '''redoks stanje''' se često koristi za označavanje balansa [[Nikotinamid adenin dinukleotid|NAD⁺/NADH]] i [[Nikotinamid adenin dinukleotid fosfat|NADP⁺/NADPH]] u biološkim sistemu kao što je ćelija ili organ. Redoks stanje se ogleda u balansu nekoliko grupa metabolita (npr., [[mlečna kiselina|laktat]] i [[piruvat]], [[beta-hidroksibutirat]] i [[acetoacetat]]). Abnormalno redoks stanje se može razviti u niz štetnih situacija, kao što su [[hipoksija]], [[Šok (cirkulatorni)|šok]], i [[sepsa]].

 

== Balansiranje redoks reakcija ==

 

=== Kisela sredina ===

{{Columns-list|2|

* [[Krebsov ciklus]]

* [[Elektroliza]]

* [[Galvanski element]]