Günümüzde ve çağımızda hayatımızın ihtiyaçları elektronik eşyalardan ayrılamaz. Bazıları elektrik kaynağı olarak doğrudan evdeki bir elektrik prizine bağlanır, ancak bazıları pillerle çalışır. Pillerin elektrik enerjisi üretmesinin görünüşte kimyasal reaksiyonlarla ilgili olduğunu biliyor muydunuz? Bu reaksiyona redoks reaksiyonu denir.
Redoks reaksiyonları pillerde meydana gelir ve elektrik enerjisi üretir. Redoks terimi, ilgili iki tür reaksiyondan, yani indirgeme ve oksidasyondan türetilmiştir. Bunun nedeni, bir redoks reaksiyonunda indirgeme ve oksidasyonun aynı anda gerçekleşmesidir. Bir redoks reaksiyonu sırasında, kaybedilen elektron sayısı, kazanılan elektron sayısına eşittir.
Pillerdeki reaksiyonlara ek olarak, redoks reaksiyonları ayrıca korozyon veya pas, saç boyası ve elma çürümesinde de bulunabilir. Redoks reaksiyonunun, yakıt olarak sıvı hidrojenin kullanılması nedeniyle ozon deliğinin açılması üzerinde de bir etkisi olduğu görülmektedir.
(Ayrıca şunu okuyun: Kimyasal denge yasasını daha derinlemesine inceleyin)
Ek olarak, redoks reaksiyonları farmasötik, biyolojik, endüstriyel, metalurjik ve tarımsal alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Redoks reaksiyonları ayrıca yeşil bitkiler tarafından gerçekleştirilen fotosentez işlemi yoluyla güneş enerjisi kazanmaya yardımcı olur.
Redoks reaksiyonlarını daha derinlemesine anlamak için oksidasyon ve indirgemenin ne olduğunu bilmemiz gerekir.
Oksidasyon Reaksiyonu
Oksidasyon, bir maddeye oksijen veya herhangi bir elektronegatif elementin eklenmesi veya bir maddeden hidrojenin veya herhangi bir elektropozitif elementin çıkarılmasıdır. Bu açıklamadan oksijenin eklenmesi, elektromanyetik elementlerin eklenmesi, hidrojenin uzaklaştırılması ve elektropozitif elementlerin uzaklaştırılması olmak üzere dört tür oksidasyon reaksiyonu olduğunu biliyoruz.
Oksijen ekleme reaksiyonunun bir örneği aşağıda gösterilmiştir.
Her iki reaksiyonda, karbon ve metan CO oksitlendiği 2 oksijen eklenerek.
Bu arada, elektromanyetik elementlerin eklenmesi aşağıdaki reaksiyonda görülebilir.
Magnezyum ve çinko, magnezyum florid (MgF oksitlendiği 2 ) ve çinko florid (ZnF 2 elektronegatif eleman flor eklenmesi ile).
Bir sonraki oksidasyon reaksiyonu, örneğin aşağıdaki reaksiyonda hidrojeni çıkarmaktır.
Yukarıdaki reaksiyon gösterir, hidrojen sülfit (H 2 S) hidrojenin çıkarılmasıyla bir şekilde kükürt oksidize edilir.
Son oksidasyon reaksiyonu, aşağıdaki reaksiyonda olduğu gibi elektropozitif elementin uzaklaştırılmasıdır.
Yukarıdaki reaksiyon, potasyum iyodürün (KI) potasyum uzaklaştırılarak iyota (I 2 ) oksitlendiğini göstermektedir .
Azaltma Reaksiyonu
Oksijen veya elektronegatif bir elementin bir maddeden uzaklaştırılması veya bir maddeye hidrojen veya elektropozitif bir elementin eklenmesi indirgeme olarak bilinir. İndirgeme reaksiyonu, hidrojen ekleyerek, elektropozitif elementler ekleyerek, oksijeni uzaklaştırarak ve elektronegatif elementleri uzaklaştırarak dört türden oluşur.
Hidrojen eklemek için reaksiyonun bir örneği aşağıda görülebilir.
Etan ve hidrojen, oksijen ilavesiyle etan ve hidroklorik aside (HCl) indirgenir.
Elektropozitif bir elemanın eklenmesi aşağıdaki reaksiyonda görülebilir.
Yukarıdaki reaksiyonda, klor, bakır klorür (CuCl indirgenir 2 bakır ilave edilerek).
Oksijen giderme reaksiyonunun bir örneği aşağıda gösterilmektedir.
Her iki reaksiyon (Fe bu cıva oksit (HgO) ve demir oksit göstermektedir 2 O 3 ) oksijen uzaklaştırılması ile azaltılır.
Son olarak, bir elektronegatif ayırma reaksiyonunun bir örneği aşağıdaki gibidir.
Her iki reaksiyon da cıva klorürün (HgCl2) ve demir klorürün (FeCl3) kloru uzaklaştırarak indirgendiğini gösterir.
