Oxidace vs spalování
Reakce redukce oxidace jsou základním typem chemických reakcí, s nimiž se v životě běžně setkáváme.
Oxidace
Původně byly oxidační reakce identifikovány jako reakce, kterých se účastní plynný kyslík. Tam se kyslík spojuje s jinou molekulou za vzniku oxidu. Při této reakci kyslík podléhá redukci a druhá látka oxiduje. Proto v zásadě oxidační reakce přidává kyslík k jiné látce. Například v následující reakci prochází vodík oxidací, a proto se k vodíku tvořící atom kyslíku přidal vodu.
2H 2 + O 2 -> 2 H 2 O
Dalším způsobem, jak popsat oxidaci, je ztráta vodíku. Existují případy, kdy je těžké popsat oxidaci jako přidání kyslíku. Například v následující reakci se kyslík přidal jak k uhlíku, tak k vodíku, ale pouze uhlík prošel oxidací. V tomto případě lze oxidaci popsat tak, že se jedná o ztrátu vodíku. Vzhledem k tomu, že se při výrobě oxidu uhličitého z metanu odstranily vodíky, došlo k oxidaci uhlíku.
CH 4 + 2O 2 -> CO 2 + 2 H 2 O
Další alternativní přístup k popisu oxidace je ztráta elektronů. Tento přístup lze použít k vysvětlení chemických reakcí, kdy nevidíme tvorbu oxidu nebo ztrátu vodíku. Takže i když není kyslík, můžeme pomocí tohoto přístupu vysvětlit oxidaci. Například v následující reakci se hořčík přeměnil na ionty hořčíku. Protože hořčík ztratil dva elektrony, prošel oxidací a oxidačním činidlem je plynný chlor.
Mg + Cl 2 -> Mg 2+ + 2C -
Oxidační stav pomáhá identifikovat atomy, které prošly oxidací. Podle definice IUPAC je oxidační stav „měřítkem stupně oxidace atomu v látce. Je definován jako náboj, který si může atom představovat. “Oxidační stav je celočíselná hodnota a může být kladná, záporná nebo nulová. Oxidační stav atomu je vystaven změnám při chemické reakci. Pokud se oxidační stav zvyšuje, pak se říká, že atom je oxidován. Stejně jako ve výše uvedené reakci má hořčík nulový oxidační stav a iont hořčíku má oxidační stav +2. Vzhledem k tomu, že se oxidační číslo zvýšilo, hořčík oxidoval.
Spalování
Spalování nebo ohřev je reakce, při níž se teplo vyrábí exotermickou reakcí. Aby reakce proběhla, musí tam být palivo a oxidant. Látky podstupující spalování jsou známé jako paliva. Mohou to být uhlovodíky, jako je benzín, nafta, metan nebo plynný vodík atd. Obvykle je oxidačním činidlem kyslík, ale mohou existovat i jiná oxidační činidla, jako je například fluor. Při reakci je palivo oxidováno oxidantem. Jedná se tedy o oxidační reakci. Při použití uhlovodíkových paliv jsou produkty po úplném spalování obvykle oxid uhličitý a voda. Pokud však ke spálení nedošlo úplně, může se do atmosféry uvolňovat oxid uhelnatý a další částice, což může způsobit velké znečištění.
Jaký je rozdíl mezi oxidací a spalováním?
• Spalování je oxidační reakce.
• Pro spalování je obvyklým oxidačním činidlem kyslík, ale pro uskutečnění oxidační reakce není kyslík nezbytný.
• Při spalování jsou to především voda a oxid uhličitý, ale při oxidaci se mohou produkty lišit v závislosti na výchozím materiálu. Vždy však budou mít vyšší oxidační stav než reaktanty.
• Při spalovacích reakcích vzniká teplo a světlo a z energie lze pracovat. Ale u oxidačních reakcí to není vždy pravda.
