Oksidasyon-Redüksiyon Reaksiyonları

Oksidayson–Redüksiyon Reaksiyonları

Dünya atmosferi, aerobik organizmaların metabolizmasında ve dünyayı şekillendiren birçok çevresel süreçte önemli bir rol oynayan kimyasal olarak reaktif bir gaz olan yaklaşık %20 oranında moleküler oksijen, O₂ içerir. Oksidasyon terimi başlangıçta O₂ içeren kimyasal reaksiyonları tanımlamak için kullanılmıştır, ancak anlamı oksidasyon–ingirgeme (redoks) reaksiyonları olarak bilinen geniş ve önemli bir reaksiyon sınıfına atıfta bulunmak üzere genişletilmiştir. 

Bazı redoks reaksiyonları, sodyum klorür elde etmek için sodyum ve klor arasındaki reaksiyon gibi iyonik ürünler elde etmek için reaktan türleri arasındaki elektronların transferini içerir:

Süreci her bir reaktan ile ilgili olarak görmek, yani her bir reaktantın kaderini yarım reaksiyon adı verilen bir denklem şeklinde temsil etmek yararlıdır:

Bu denklemler, Na atomlarının elektron kaybettiğini, Cl atomlarının (cl₂ molekülünde) elektron kazandığını, elde edilen iyonlar için “s” alt simgelerinin katı bir iyonik bileşik şeklinde mevcut olduğunu gösterir. Bu tür redoks reaksiyonları için, elektronların kaybı ve kazancı meydana gelen tamamlayıcı süreçleri tanımlar:

oksidasyon = elektron kaybı

redüksiyon = elektron kazancı

Bu reaksiyonda, sodyum oksitlenir ve klor redüksiyona uğrar. Benzer şekilde, klor, elektronları sodyumdan etkili bir şekilde uzaklaştırdığı (oksitlediği) için oksitleyici bir madde (oksidan) olarak işlev görür. Daha aktif bir açıdan değerlendirildiğinde, sodyum elektronlarını klora verdiği (ya da indirgediği) için indirgeyici bir ajan (redüktan) şeklinde fonksiyon görür. Benzer şekilde klor, elektronları sodyumdan etkili bir şekilde uzaklaştırdığı (oksitlediği) için oksitleyici bir madde (oksidan) olarak işlev görür.

indirgeyici ajan = oksitlenen maddeler

oksitleyici ajan = indirgenen maddeler

Genel olarak, bir oksitleyici ajan indirgeyici maddeden bir elektron kazanır ve kendisi indirgenir. Bir oksitleyici maddenin yükü daha negatif hale gelir. Benzer şekilde, bir indirgeyici madde oksitleyici maddeye bir elektron verir ve kendisi oksitlenir. İndirgeyici maddenin yükü daha pozitif hale gelir.

Bununla birlikte, bazı redoks işlemleri elektron transferini içermez. Örneğin, NaCl veren reaksiyona benzer bir reaksiyon düşünelim:

Bu reaksiyonun ürünü kovalent bir bileşiktir, bu nedenle elektronların açık anlamda transferi söz konusu değildir. Bu reaksiyonun bir öncekine benzerliğini açıklığa kavuşturmak ve redoks reaksiyonlarının kesin bir tanımına izin vermek için oksidasyon numarası adı verilen bir özellik tanımlanmıştır. 

Bu metin bu kaynaktan uyurlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 4.2: Classifying Chemical Reactions.