산화란 무엇입니까?

산화가 무엇인지, 어떻게 발생하는지 설명합니다. 또한, 산화의 종류, 산화수 및 환원.


화학에서 산화는 원자에서 전자를 잃는 것입니다.

산화란 무엇입니까?

산화는 일반적으로 산소가 다른 물질 과 결합하여 산화물 이라는 분자를 형성하는 화학 반응 이라고 합니다 . 이는 금속 세계에서 특히 흔하지만 결코 금속에만 국한되는 것은 아닙니다. 화학에서 산화는 원자 , 분자 또는 이온이 하나 이상의 전자를 잃어 양전하를 증가시키는 화학적 현상입니다 .

산소는 일반적으로 이러한 전자를 받아들이는 원소이므로 이러한 유형의 반응을 환원-산화 반응, 산화-환원 반응 또는 산화환원 반응이라고 부르지만 , 산소가 참여하지 않는 산화환원 반응도 있을 수 있음을 명확히 하는 것도 중요합니다. 산소라는 이름이 그리스어 oxys (산) 에서 유래했다는 점을 고려해 보겠습니다 . 그리고 제노스(genos) 는 “생산자” 입니다 . 즉, 산소는 산과 마찬가지로 금속을 부식시키기 때문에 그렇게 불립니다 .

대부분의 산화 사례에는 산소가 포함되지만 산소가 없는 경우에도 발생할 수 있습니다. 마찬가지로 산화와 환원은 항상 동시에 동시에 발생합니다 .

두 가지 요소가 항상 여기에 참여하고 전자를 교환합니다.

  • 산화제. 전달된 전자를 포착하는 것은 화학 원소입니다 . 즉, 전자를 받아 음전하를 증가시킵니다. 이를 산화상태가 낮다, 즉 환원된다고 한다.
  • 환원제. 전달된 전자를 포기하거나 잃어서 양전하를 증가시키는 것은 화학 원소 입니다 . 이것을 산화 상태가 높다고 합니다. 즉, 산화되고 있다고 합니다.

그런 다음, 산화제는 환원제에 의해 환원되고, 동시에 환원제는 산화제에 의해 산화됩니다. 이런 식으로 우리가 산화해야 하는 것은 전자를 잃는 것이고 , 환원하는 것은 전자를 얻는 것입니다 .

이러한 과정은 흔하고 일상적이며 실제로 생명에 필수적입니다 . 생명체 는 포도당 산화와 같은 유사한 반응 덕분에 화학 에너지를 얻습니다 .

참조: 산화제

산화의 종류


공기나 물에 포함된 산소로 인해 느린 산화가 발생합니다.
산화에는 두 가지 알려진 유형이 있습니다.

  • 느린 산화. 이는 공기 나 물 에 포함된 산소로 인해 생성되며 , 금속이 환경 에 너무 오랫동안 노출되면 광택을 잃고 부식을 겪게 됩니다 .
  • 급속 산화. 이는 연소 , 일반적으로 발열( 열의 형태로 에너지를 방출 )과 같은 격렬한 화학 반응에서 발생하며 주로 유기 원소(탄소 및 수소 포함)에서 발생합니다.

산화수


산화수는 거의 항상 정수입니다.
화학 원소에는 산화수가 있는데, 이는 해당 원소가 다른 원소와 결합하여 특정 화합물을 형성할 때 작용하는 전자 수를 나타냅니다.

이 숫자는 거의 항상 정수 이며, 문제의 원소가 반응 중에 전자를 잃거나 얻는지에 따라 양수 또는 음수가 될 수 있습니다.

예를 들어, 산화수가 +1인 원소는 다른 원소와 반응할 때 전자를 잃는 경향이 있는 반면, 산화수가 -1인 원소는 다른 원소와 반응하여 화합물을 형성할 때 전자를 얻는 경향이 있습니다. 이러한 산화수는 공정 에 관련된 전자의 수만큼 높은 값을 가질 수 있으며 어떤 경우에는 일반적으로 어떤 원소와 반응하는지에 따라 달라집니다.

자유원소, 즉 다른 원소와 결합하지 않는 원소의 산화수는 0입니다. 한편, 산화수의 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

산소의 산화수는 -1(O 2 -2 )을 갖는 과산화물 과 -½(O 2 – ) 을 갖는 과산화물을 제외하고 -2(O -2 ) 입니다 .

금속 원소의 산화수는 양수입니다. 예: 나트륨 이온(Na + ), 마그네슘 이온(Mg 2+ ), 철 이온(Fe 2+ , Fe 3+ )

수소의 산화수는 -1(H – )인 금속 수소화물을 제외하고 +1(H + ) 입니다 .

산화와 환원

산화와 환원은 역의 보완적인 과정으로 항상 동시에 발생합니다. 첫 번째에서는 전자가 손실되고 두 번째에서는 전자를 얻음으로써 원소의 전하가 변화합니다.

이러한 반응은 산업 및 야금 공정 에서 종종 사용됩니다 . 예를 들어 철이나 알루미늄과 같은 순수한 금속 원소를 얻기 위해 광물을 환원하는 경우입니다. 또는 발전 플랜트나 심지어 제트 엔진과 같은 유기물의 연소에서도 발생합니다.