Sumažinantis agentas: kas tai yra stipriausias pavyzdys

Redukuojantis agentas yra medžiaga, kuri atlieka oksiduojančio agento redukavimo funkciją oksidą mažinančioje reakcijoje. Redukuojančios medžiagos yra elektronų donorai pagal pobūdį, paprastai medžiagos, kurios yra žemiausiu oksidacijos lygiu ir dideliu elektronų kiekiu.

Yra cheminė reakcija, kurioje atomų oksidacijos būsenos skiriasi. Šios reakcijos apima redukcijos procesą ir papildomą oksidacijos procesą. Šiose reakcijose vienas ar keli molekulės, atomo arba jonų elektronai yra perkeliami į kitą molekulę, atomą arba joną. Tai apima oksido redukcijos reakcijos gamybą.

Per oksidų redukcijos procesą šis elementas ar junginys, prarandantis (arba donoruojantis) savo elektroną (arba elektronus), vadinamas redukuojančiu agentu, kontrastuojantis su tuo oksiduojančiu agentu, kuris yra elektronų receptorius. Tada sakoma, kad redukuojantys agentai sumažina oksidatorių ir oksidatorius oksiduoja redukuojančiąją agentą.

Geriausi arba stipriausi redukuojantys agentai yra tie, kurių atominis spindulys yra didesnis; tai yra, jie turi didesnį atstumą nuo savo branduolio iki elektronų, kurie jį supa.

Reduktoriai paprastai yra metalai arba neigiami jonai. Įprasti redukciniai agentai yra askorbo rūgštis, siera, vandenilis, geležis, ličio, magnio, mangano, kalio, natrio, C vitamino, cinko ir net morkų ekstraktas.

Kokie yra reduktoriai?

Kaip jau minėta, redukuojantys agentai yra atsakingi už oksiduojančio agento redukciją, kai vyksta oksidacijos-redukcijos reakcija.

Paprasta ir tipiška oksidacijos-redukcijos reakcija yra aerobinių ląstelių kvėpavimas:

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

Tokiu atveju, kai gliukozė (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) reaguoja su deguonimi (O ₂ ), gliukozė veikia kaip redukuojanti medžiaga, leidžianti atleisti elektronus į deguonį - tai yra oksiduojama - ir deguonis yra Jis tampa oksiduojančiu agentu.

Organinėje chemijoje geriausi redukuojantys agentai yra tie reagentai, kurie suteikia vandenilį (H2) reakcijai. Šioje chemijos srityje redukcijos reakcija reiškia vandenilio pridėjimą prie molekulės, nors taip pat taikoma pirmiau pateikta apibrėžtis (oksidų redukcijos reakcijos).

Veiksniai, lemiantys reduktoriaus stiprumą

Kad medžiaga būtų laikoma „stipria“, tikimasi, kad jie yra molekulės, atomai ar jonai, kurie daugiau ar mažiau lengvai atsiskiria nuo jų elektronų.

Tam reikia atsižvelgti į keletą veiksnių, į kuriuos reikia atsižvelgti atpažįstant jėgą, kurią gali turėti reduktorius: elektronegatyvumas, atominis spindulys, jonizacijos energija ir sumažinimo potencialas.

Elektronegatyvumas

Elektronegatyvumas - tai savybė, apibūdinanti atomo tendenciją pritraukti elektronų, susietų su savimi, porą. Kuo didesnis elektronegatyvumas, tuo didesnė traukos jėga, kurią atomas daro atomas aplink jį supančiuose elektronuose.

Periodinėje lentelėje elektronegatyvumas didėja iš kairės į dešinę, todėl šarminiai metalai yra mažiausiai elektronegatyvūs elementai.

Atominis radijas

Tai yra savybė, kuri matuoja atomų kiekį. Tai reiškia tipišką arba vidutinį atstumą nuo atominio branduolio centro iki elektroninio debesies, kuris jį supa, ribos.

Ši savybė nėra tiksli, be to, jos apibrėžime dalyvauja keletas elektromagnetinių jėgų, tačiau žinoma, kad ši vertė periodinėje lentelėje sumažėja nuo kairės iki dešinės ir didėja nuo viršaus iki apačios. Todėl manoma, kad šarminiai metalai, ypač cezis, turi didesnį atominį spindulį.

Jonizacijos energija

Ši savybė apibrėžiama kaip energija, reikalinga mažiausiai susietam elektronui pašalinti iš atomo (valentinio elektrono), kad susidarytų katijonas.

Sakoma, kad kuo arčiau elektronai yra aplinkinio atomo branduolyje, tuo didesnė atomo jonizacijos energija.

Periodinėje lentelėje jonizacijos energija didėja iš kairės į dešinę ir iš apačios į viršų. Vėlgi, metalai (ypač šarmai) turi mažesnę jonizacijos energiją.

Mažinimo potencialas

Tai yra cheminės rūšies polinkio gauti elektronus matas ir todėl turi būti sumažintas. Kiekviena rūšis turi vidinį sumažinimo potencialą: kuo didesnis potencialas, tuo didesnė to paties afinitetas su elektronais ir jų gebėjimas mažinti.

Redukuojančios medžiagos yra medžiagos, turinčios mažesnį redukcijos potencialą, dėl mažo jų sąryšio su elektronais.

Stipriausi redukciniai agentai

Atsižvelgiant į aukščiau aprašytus veiksnius, galima daryti išvadą, kad norint rasti "stiprią" redukuojančią medžiagą, pageidautina atomo ar molekulės, turinčios mažą elektronegatyvumą, aukštą atominį spindulį ir mažą jonizacijos energiją.

Kaip jau minėta, šarminiai metalai turi šias savybes ir yra laikomi stipriausiais redukuojančiais agentais.

Kita vertus, ličio (Li) yra laikomas stipriausiu redukuojančiu agentu, nes jis turi mažiausią redukcijos potencialą, o LiAlH4 molekulė yra laikoma stipriausiu redukuojančiu agentu, nes jame yra ir kitų norimų savybių.

Reakcijų su reduktoriais pavyzdžiai

Kasdieniame gyvenime yra daug rūdžių mažinimo atvejų. Štai keletas reprezentatyviausių:

1 pavyzdys

Okano (pagrindinis benzino komponentas) degimo reakcija:

2C8H18 (l) + 25O ₂ → 16CO2 (g) + 18H 2O (g)

Galima pastebėti, kaip oktanas (redukuojantis agentas) duoda elektronus deguoniui (oksidatorius), formuodamas anglies dioksidą ir vandenį dideliais kiekiais.