Oxidace vs spalování
Reakce redukce oxidace jsou základním typem chemických reakcí, se kterými se v životě běžně setkáváme.
Oxidace
Oxidační reakce byly původně identifikovány jako reakce, kterých se účastní plynný kyslík. Tam se kyslík spojuje s jinou molekulou a vzniká oxid. Při této reakci kyslík podléhá redukci a druhá látka oxiduje. Oxidační reakce je tedy v podstatě přidávání kyslíku k jiné látce. Například v následující reakci vodík podléhá oxidaci, a proto se do vodíku tvořící vodu přidal atom kyslíku.
2H2 + O2 -> 2H2O
Další způsob, jak popsat oxidaci, je ztráta vodíku. Existují případy, kdy je těžké popsat oxidaci jako přidání kyslíku. Například v následující reakci se k uhlíku i vodíku přidal kyslík, ale oxidaci prošel pouze uhlík. V tomto případě lze oxidaci popsat tak, že se jedná o ztrátu vodíku. Když se při výrobě oxidu uhličitého z metanu odstranily vodíky, uhlík se zoxidoval.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Další alternativní přístup k popisu oxidace je ztráta elektronů. Tento přístup lze použít k vysvětlení chemických reakcí, kde nevidíme tvorbu oxidu nebo ztrátu vodíku. Takže i když není kyslík, můžeme vysvětlit oxidaci pomocí tohoto přístupu. Například v následující reakci se hořčík přeměnil na ionty hořčíku. Protože hořčík ztratil dva elektrony, prošel oxidací a oxidačním činidlem je plynný chlór.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Oxidační stav pomáhá identifikovat atomy, které prošly oxidací. Podle definice IUPAC je oxidační stav „mírou stupně oxidace atomu v látce. Je to definováno jako náboj, který by si atom mohl představit. Oxidační stav je celočíselná hodnota a může být kladná, záporná nebo nulová. Oxidační stav atomu se při chemické reakci mění. Pokud se oxidační stav zvyšuje, říká se, že atom je oxidován. Stejně jako ve výše uvedené reakci má hořčík nulový oxidační stav a hořčíkový iont má oxidační stav +2. Protože se oxidační číslo zvýšilo, hořčík zoxidoval.
Spalování
Spalování nebo zahřívání je reakce, při které vzniká teplo exotermickou reakcí. Aby reakce proběhla, mělo by tam být palivo a okysličovadlo. Látky procházející spalováním jsou známé jako paliva. Mohou to být uhlovodíky jako benzín, nafta, metan nebo plynný vodík atd. Obvykle je oxidačním činidlem kyslík, ale mohou zde být i jiné oxidanty, jako je fluor. Při reakci se palivo oxiduje oxidantem. Jedná se tedy o oxidační reakci. Při použití uhlovodíkových paliv jsou produkty po úplném spálení obvykle oxid uhličitý a voda. Pokud však ke spálení nedošlo úplně, oxid uhelnatý a další částice se mohou uvolnit do atmosféry, což může způsobit velké znečištění.
Jaký je rozdíl mezi oxidací a spalováním?
• Spalování je oxidační reakce.
• Pro spalování je obvyklým okysličovadlem kyslík, ale pro uskutečnění oxidační reakce není kyslík nezbytný.
• Při spalování jsou produkty primárně voda a oxid uhličitý, ale při oxidaci se produkt může lišit v závislosti na výchozím materiálu. Vždy však budou mít vyšší oxidační stav než reaktanty.
• Při spalovacích reakcích vzniká teplo a světlo a s energií lze pracovat. Ale pro oxidační reakce to není vždy pravda.
