Unterschied zwischen Reduktionsmittel und Oxidationsmittel
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Hauptunterschied - Reduktionsmittel gegenüber Oxidationsmittel
Reduktionsmittel und Oxidationsmittel sind chemische Verbindungen, die an Redoxreaktionen beteiligt sind. Diese Verbindungen sind die Reaktanten einer Redoxreaktion. Der Hauptunterschied zwischen Reduktionsmittel und Oxidationsmittel ist dieses Reduktionsmittel kann Elektronen verlieren und oxidiert werden, während Oxidationsmittel Elektronen gewinnen und reduziert werden kann.
Wichtige Bereiche
1. Was ist ein Reduktionsmittel?
- Definition, Eigenschaften, Reaktionsmechanismen, Beispiele
2. Was ist ein Oxidationsmittel?
- Definition, Eigenschaften, Reaktionsmechanismen, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen Reduktionsmittel und Oxidationsmittel?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe: Halbreaktion, Oxidation, Oxidationszustand, Oxidationsmittel, Redoxreaktion, Reduktionsmittel, Reduktion
Was ist ein Reduktionsmittel?
Ein Reduktionsmittel ist eine Substanz, die oxidiert werden kann, indem einige ihrer Elektronen verloren gehen. Der Elektronenverlust bewirkt, dass das Reduktionsmittel eine positive Ladung erhält, da die Ladung eines Atoms von dem Ausgleich der positiven Ladung des Kerns durch die negative Ladung der Elektronen abhängt. Nach dem Verlust der Elektronen gibt es daher nicht genügend negative Ladungen, um die entsprechende positive Ladung des Kerns auszugleichen. Somit bleibt eine positive Ladung übrig. Diese Ladung wird als Oxidationszustand des Atoms bezeichnet.
Ein Reduktionsmittel kann eine Substanz sein, die entweder das gleiche Element oder verschiedene Elemente enthält. Um ein Reduktionsmittel zu sein, sollte eine Verbindung, die aus mehreren Elementen besteht, mindestens ein Element aufweisen, das sich in einem möglichen möglichen Oxidationszustand befindet, so dass dieses Element in einen höheren Oxidationszustand oxidieren kann und dabei seine Elektronen verliert. Zum Beispiel SO32- kann als Reduktionsmittel wirken. Das Schwefelatom befindet sich dort im Oxidationszustand +4. Die höchste Oxidationszahl, die Schwefel halten kann, beträgt +6. Daher kann der Schwefel im +4-Zustand zum +6-Oxidationszustand oxidiert werden.
Bei Redoxreaktionen wird die Gesamtreaktion aus den Halbreaktionen erhalten, die in diesem System auftreten. Die zwei Halbreaktionen sind die Oxidationsreaktion und die Reduktionsreaktion. Die Oxidationsreaktion repräsentiert immer die Oxidation des Reduktionsmittels.
In der organischen Chemie ist Red-Al oder reduzierende Aluminiumverbindung ein häufig verwendetes Reduktionsmittel. Das folgende Bild zeigt die funktionellen Gruppen, die durch diese Verbindung reduziert werden.
Abbildung 1: Die Reaktionen von Red-Al.
Oxidationsreaktionen von Reduktionsmitteln
Es folgen die Arten von Reaktionen, die Reduktionsmittel durchlaufen.
Oxidation des Zero-Oxidationszustands in einen positiven Oxidationszustand
Lithium (Li) ist ein starkes Reduktionsmittel, da es leicht ein Elektron verliert, das einen Oxidationszustand +1 ergibt. Die halbe Reaktion wäre,
Li → Li+1 + e-
Oxidation eines positiven Oxidationszustands in einen höheren positiven Oxidationszustand
H2C2O4 ist auch ein gutes Reduktionsmittel. Der Oxidationszustand des C-Atoms beträgt +3. Der höchste Oxidationszustand, den das C-Atom haben kann, ist +4. Kann daher zu CO oxidieren2. Die halbe Reaktion ist,
H2C2O4 → 2CO2 + 2H+ + 2e-
Oxidation eines negativen Oxidationszustands in einen Nulloxidationszustand
O2 kann aus O hergestellt werden2- in Oxiden. Zum Beispiel Ag2O kann zu Ag und O oxidiert werden2.
2Ag2O → 4Ag + O2
Oxidation eines negativen Oxidationszustands in einen positiven Oxidationszustand
Oxidation von H2S in H2SO4 bewirken, dass sich die Oxidationszahl von Schwefel von -2 auf +6 ändert.
S2- + 4H2O → SO42- + 8H+ + 8e-
Was ist ein Oxidationsmittel?
Ein Oxidationsmittel ist eine Substanz, die durch das Erhalten von Elektronen reduziert werden kann. Daher wird es bei Redoxreaktionen als Elektronenempfänger oder Akzeptor bezeichnet. Die halbe Reaktion der Reduktion ist die Reaktion, die die Oxidationsmittel durchlaufen. Wenn Elektronen von außen gewonnen werden, gibt es mehr negative Ladungen, die vom Kern nicht vollständig neutralisiert werden können. Daher erhält das Atom eine negative Ladung. Wenn diese Reduktion jedoch in einem positiv geladenen Atom auftritt, kann es eine niedrigere positive Ladung oder eine neutrale Ladung erhalten.
Abbildung 2: Das Reduktionsmittel C2H4O bewirkt die Reduktion von Ag + zu Ag. Dort wird die Oxidationszahl von Aldehydkohlenstoff (I) im Carboxylkohlenstoffatom zu (III) oxidiert.
In Oxidationsmitteln bewirkt die Reduktion, dass der Oxidationszustand des Atoms abnimmt. Zum Beispiel, wenn ein Atom eine positive Ladung hat (wie Na+) kann es auf einen Oxidationszustand von Null (Na+ in Na). In ähnlicher Weise kann ein Atom oder Molekül mit einer Ladung von Null (wie z. B. O2) kann auf eine negative Ladung (O2 in 2O2-).
Reduktionsreaktionen von Oxidationsmitteln
Die Reduktion von Oxidationsmitteln kann hauptsächlich auf folgende Weise erfolgen.
Reduktion des Nulloxidationszustands zu einem negativen Oxidationszustand
Sauerstoff (O2) und Ozon (O3) kann als Oxidationsmittel wirken. Sie reduzieren sich in O2-. Diese reduzierte Form kann in verschiedenen Formen wie O enthalten sein2- in H2O und CO2.
O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O
Reduktion der positiven Oxidation in einen niedrigeren positiven Oxidationszustand
Mangan (Mn) von MnO4- kann in Mn reduziert werden+2 oder MnO2 (Mn+4).
MnO4- + 8H+ + 5e- → Mn+2 + 4H2O
Reduktion des positiven Oxidationszustands zu einem Nulloxidationszustand
HF (-1 Oxidationszustand von F) kann zu F reduziert werden2 (null Oxidationszustand von F).
2 HF → F2 + H2
2F- → F2 + 2e-
Reduktion eines positiven Oxidationszustands in einen negativen Oxidationszustand
Schwefel in SO4-2 (+6 Oxidationszustand) kann zu H reduziert werden2S (-2 Oxidationszustand).
SO42- + 8H+ + 8e- → S2- + 4H2O
Unterschied zwischen Reduktionsmittel und Oxidationsmittel
Definition
Reduktionsmittel: Ein Reduktionsmittel ist eine Substanz, die oxidiert werden kann, indem einige ihrer Elektronen verloren gehen.
Oxidationsmittel: Ein Oxidationsmittel ist eine Substanz, die durch das Erhalten von Elektronen reduziert werden kann.
Oxidationszustand
Reduktionsmittel: Der Oxidationszustand des Reduktionsmittels steigt an.
Oxidationsmittel: Der Oxidationszustand des Oxidationsmittels nimmt ab.
Elektronenaustausch
Reduktionsmittel: Reduktionsmittel wirkt als Elektronendonor.
Oxidationsmittel: Oxidationsmittel wirkt als Elektronenempfänger.
Änderung des Oxidationszustands im Mittel
Reduktionsmittel: Reduktionsmittel wird während der Reaktion oxidiert.
Oxidationsmittel: Oxidationsmittel wird während der Reaktion reduziert.
Änderung des Oxidationszustands in den anderen Reaktanten
Reduktionsmittel: Reduktionsmittel bewirkt die Reduktion eines anderen Reaktanten.
Oxidationsmittel: Oxidationsmittel bewirkt die Oxidation eines anderen Reaktanten.
Fazit
Reduktionsmittel und Oxidationsmittel sind chemische Verbindungen, die an Redoxreaktionen beteiligt sind. Der Hauptunterschied zwischen Reduktionsmittel und Oxidationsmittel besteht darin, dass das Reduktionsmittel Elektronen verlieren und oxidiert werden kann, während Oxidationsmittel Elektronen gewinnen und reduziert werden können.
Verweise:
1. "Starke Oxidationsmittel". Chemie LibreTexts. Textsammlung, 21. Juli 2016. Web. Hier verfügbar. 03. Juli 2017.
2. "Oxidation - Reduktionsreaktionen". Oxidations- und Reduktionsmittel. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 03. Juli 2017.
3. Reduktionsmittel - Definition und Beispiel | Reduktionsmittel. “Chemie. Byjus Classes, 09. Nov. 2016. Web. Hier verfügbar. 03. Juli 2017.
Bildhöflichkeit:
1. "Red-Al Reductions" von Jimesq - Eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia
2. "Redox Tollens Oxidationszahlen C" von DMKE - Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia
