Reduktionsmittel was ist, am stärksten, Beispiele



AReduktionsmittel es ist eine Substanz, die die Funktion der Reduktion eines Oxidationsmittels in einer Oxidreduktionsreaktion erfüllt. Reduktionsmittel sind von Natur aus Elektronendonatoren, typischerweise Substanzen, die bei ihren niedrigsten Oxidationsstufen und mit einer hohen Menge an Elektronen vorliegen.

Es gibt eine chemische Reaktion, bei der die Oxidationszustände der Atome variieren. Diese Reaktionen beinhalten einen Reduktionsprozess und einen komplementären Oxidationsprozess. Bei diesen Reaktionen werden ein oder mehrere Elektronen eines Moleküls, Atoms oder Ions auf ein anderes Molekül, Atom oder Ion, übertragen. Dies beinhaltet die Herstellung einer Oxidreduktionsreaktion.

Während des Oxidreduktionsprozesses wird das Element oder die Verbindung, die sein Elektron (oder seine Elektronen) verliert (oder spendet), als Reduktionsmittel bezeichnet, das im Gegensatz zu dem Oxidationsmittel steht, das der Elektronenrezeptor ist. Es wird dann gesagt, dass die Reduktionsmittel das Oxidationsmittel reduzieren und dass das Oxidationsmittel das Reduktionsmittel oxidiert.

Die besten oder stärksten Reduktionsmittel sind diejenigen, die den höchsten Atomradius haben; das heißt, sie haben eine größere Entfernung von ihrem Kern zu den Elektronen, die sie umgeben.

Reduktionsmittel sind üblicherweise Metalle oder negative Ionen. Herkömmliche Reduktionsmittel umfassen Ascorbinsäure, Schwefel, Wasserstoff, Eisen, Lithium, Magnesium, Mangan, Kalium, Natrium, Vitamin C, Zink und sogar Karottenextrakt.

Index

  • 1 Was sind die Reduktionsmittel?
  • 2 Faktoren, die die Stärke eines Reduktionsmittels bestimmen
    • 2.1 Elektronegativität
    • 2.2 Radioatom
    • 2.3 Ionisationsenergie
    • 2.4 Reduktionspotenzial
  • 3 Stärkste Reduktionsmittel
  • 4 Beispiele für Reaktionen mit Reduktionsmitteln
    • 4.1 Beispiel 1
    • 4.2 Beispiel 2
    • 4.3 Beispiel 3
  • 5 Referenzen

Was sind die Reduktionsmittel?

Wie bereits gesagt, sind die Reduktionsmittel für die Reduktion eines Oxidationsmittels verantwortlich, wenn eine Oxidations-Reduktions-Reaktion auftritt.

Eine einfache und typische Reaktion der Redoxreaktion ist die der aeroben Zellatmung:

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O (l)

In diesem Fall, wenn Glucose (C6H12O6) reagiert mit Sauerstoff (OR2) Glucose wirkt als Reduktionsmittel, um Elektronen zu Sauerstoff freizusetzen - das heißt, es wird oxidiert - und Sauerstoff wird zu einem Oxidationsmittel.

In der organischen Chemie werden die besten Reduktionsmittel als jene Reagenzien angesehen, die Wasserstoff liefern (H2) zur Reaktion. Auf diesem Gebiet der Chemie bezieht sich die Reduktionsreaktion auf die Addition von Wasserstoff an ein Molekül, obwohl die obige Definition (Oxid-Reduktions-Reaktionen) ebenfalls gilt.

Faktoren, die die Stärke eines Reduktionsmittels bestimmen

Für eine Substanz, die als "stark" angesehen wird, wird erwartet, dass es Moleküle, Atome oder Ionen sind, die sich mehr oder weniger leicht von ihren Elektronen lösen.

Dafür müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, um die Stärke zu erkennen, die ein Reduktionsmittel haben kann: Elektronegativität, Atomradius, Ionisierungsenergie und Reduktionspotential.

Elektronegativität

Die Elektronegativität ist die Eigenschaft, die die Tendenz eines Atoms beschreibt, ein an sich gebundenes Elektronenpaar anzuziehen. Je höher die Elektronegativität ist, desto größer ist die Anziehungskraft, die das Atom auf die ihn umgebenden Elektronen ausübt.

Im Periodensystem nimmt die Elektronegativität von links nach rechts zu, daher sind die Alkalimetalle die am wenigsten elektronegativen Elemente.

Atomfunk

Es ist die Eigenschaft, die die Menge der Atome misst. Er bezieht sich auf die typische oder durchschnittliche Entfernung vom Zentrum eines Atomkerns zum Rand der elektronischen Wolke, die ihn umgibt.

Diese Eigenschaft ist nicht präzise - und außerdem sind mehrere elektromagnetische Kräfte an ihrer Definition beteiligt -, aber es ist bekannt, dass dieser Wert im Periodensystem von links nach rechts abnimmt und von oben nach unten zunimmt. Aus diesem Grund haben Alkalimetalle, insbesondere Cäsium, einen höheren Atomradius.

Ionisationsenergie

Diese Eigenschaft ist definiert als die Energie, die benötigt wird, um das am wenigsten gebundene Elektron von einem Atom (dem Valenzelektron) zu entfernen, um ein Kation zu bilden.

Man sagt, je näher die Elektronen dem Kern des umgebenden Atoms sind, desto größer ist die Ionisierungsenergie des Atoms.

Die Ionisationsenergie nimmt im Periodensystem von links nach rechts und von unten nach oben zu. Auch hier haben Metalle (insbesondere Alkalien) eine geringere Ionisierungsenergie.

Reduktionspotenzial

Es ist das Maß für die Tendenz einer chemischen Spezies, Elektronen zu erhalten und daher zu reduzieren. Jede Spezies hat ein intrinsisches Reduktionspotential: je größer das Potential, desto größer ist die Affinität derselben zu den Elektronen und auch ihre Fähigkeit, reduziert zu werden.

Reduktionsmittel sind solche Substanzen mit geringerem Reduktionspotential aufgrund ihrer geringen Affinität zu Elektronen.

Stärkste Reduktionsmittel

Mit den oben beschriebenen Faktoren kann gefolgert werden, dass zum Finden eines "starken" Reduktionsmittels ein Atom oder Molekül mit niedriger Elektronegativität, hohem Atomradius und niedriger Ionisierungsenergie erwünscht ist.

Wie bereits erwähnt, haben Alkalimetalle diese Eigenschaften und gelten als stärkste Reduktionsmittel.

Auf der anderen Seite gilt Lithium (Li) als das stärkste Reduktionsmittel, da es das geringste Reduktionspotential aufweist, während das LiAlH-Molekül4 Es gilt als das stärkste Reduktionsmittel von allen, weil es diese und die anderen gewünschten Eigenschaften enthält.

Beispiele für Reaktionen mit Reduktionsmitteln

Im Alltag gibt es viele Fälle von Rostabbau. Hier sind einige der repräsentativsten:

Beispiel 1

Die Verbrennungsreaktion von Oktan (der Hauptbestandteil von Benzin):

2C8H18(l) + 25O2 → 16 CO2(g) + 18H2O (g)

Es kann beobachtet werden, wie Oktan (Reduktionsmittel) Elektronen an Sauerstoff (Oxidationsmittel) abgibt, wobei Kohlendioxid und Wasser in großen Mengen gebildet werden.

Beispiel 2

Die Hydrolyse von Glucose ist ein weiteres nützliches Beispiel für eine gemeinsame Reduktion:

C6H12O6 + 2ADP + 2P + 2NAD+ → 2CH3COCO2H + 2ATP + 2NADH

Bei dieser Reaktion nehmen die NAD-Moleküle (in dieser Reaktion ein Elektronenrezeptor und ein Oxidationsmittel) Elektronen aus der Glucose (Reduktionsmittel) auf.

Beispiel 3

Schließlich in der Eisenoxid-Reaktion

Glaube2O3(s) + 2Al (s) → Al2O3(s) + 2Fe (l)

Das Reduktionsmittel ist Aluminium, während das Oxidationsmittel Eisen ist.

Referenzen

  1. Wikipedia. (s.). Wikipedia. Von en.wikipedia.org abgerufen
  2. BBC (s.). BBC.de Von bbc.co.uk abgerufen
  3. Pearson, D. (s.f.). Chemie LibreTexte. Von chem.libretexts.org abgerufen
  4. Forschung, B. (s.f.). Bodner-Forschungsnetz. Von chemed.chem.purdue.edu abgerufen
  5. Peter Atkins, L.J. (2012). Chemische Prinzipien: Die Suche nach Einsicht.