Redox. Redox reakce: Popis, příklady

Redox reakce - redox - představují protiparalelní interakci. V průběhu těchto jevů se mění některé charakteristiky komponent. Tyto interakce jsou realizovány metodou redistribuce elektronů. Tento proces probíhá mezi oxidačními atomy a redukčními činidly.

Vlastnosti komponent

Organická chemie zahrnuje použití široké škály oxidačních činidel a redukčních činidel. To vám umožňuje zvolit konkrétní činidlo, které má selektivitu. To znamená, že komponenta je schopna selektivně ovlivňovat určité funkční kategorie. Navíc díky této široké škále možností je možné získat produkty v daném stupni oxidace. Takže borogid Na nemůže interagovat s estery a amidy. Současně redukuje aldehydy nebo ketony na alkoholy. Mezi druhou skupinou složek jsou také vysoce selektivní sloučeniny. Například komplex Cr03 a pyridin. Tato struktura oxiduje vysoce účinné alkoholy na ketony. V této souvislosti neovlivňuje komunikaci CC. SeO ₂ je také vysoce selektivní. Sloučenina oxiduje aldehydy a ketony na alfa dikarbonylové sloučeniny.

Obecné informace

Redoxní reakce naznačují odlišnou změnu vlastností příchozích složek. To závisí na povaze interakce. Během redukce se tím snižuje a během oxidace se zvyšuje. oxidační stav položek. Zpočátku byl tento pojem interpretován jednoduše tak, aby pochopil. Tak, oxidace byla považována za přidání kyslíku, obnovení - odstranění, resp. Po zavedení elektronických konceptů do vědy byla definice poněkud rozšířena. Od té doby se koncept rozšiřuje na interakce, v nichž není kyslík zapojen.

Procesní charakteristiky

Redoxové reakce formálně představují pohyb elektronů. Složky z atomu jednoho činidla se přenášejí na atom jiného. Takže oxidace, jednoduše, je odraz elektronů. V některých případech může být proces v molekule v původní látce nestabilní. V důsledku toho se může rozpadat na menší součásti, ale s vysokým stupněm stability. Atomy oxidovatelných látek se obvykle nazývají dárci elektronů, konstrukční prvky oxidačního činidla jsou přijatelné. Probíhá opačný proces připevňování elektronů. To se nazývá restaurování. V interakci tohoto druhu mohou mít různé prvky. Například uhlík, vodík a další. Mohou být obnoveny různé sloučeniny. Například organické kyseliny do alkoholů a aldehydů.

Druhy redoxních reakcí

V souladu s formálními rysy zvažovaných interakcí jsou rozděleny na intra- a intermolekulární. Mezi tyto látky patří například 2SO ₂ + O ₂ → SO ₃ . Také jsou redoxní reakce klasifikovány jako nepřiměřené a přiměřené. V prvním případě má stejný prvek různé vlastnosti. Tak může být složka současně jak redukčním činidlem, tak oxidačním činidlem:

Cl2 + H20 - HClO + HCl.

Jiný typ - přepočet nebo poměr - představuje několik dalších interakcí. Při takových reakcích vzniká jeden prvek ze dvou různých oxidačních stavů pro jeden prvek:

NH4N03- N20 + 2H20

Katalytické procesy

Uvnitř těchto interakcí je vysoká schopnost selektivity. Například, v souladu s katalyzátorem a podmínkami, mohou být acetylenové uhlovodíky selektivně podrobeny hydrogenace na nasycený nebo ethylen. A redukce CO ₂ na CO elektrochemického typu ve vodném prostředí v přítomnosti 1,4,8,11-tetraazacyklotetradekanu komplexu niklu umožňuje provádět proces při nižších potenciálech a současně potlačit vodní elektrolýza během tvorby H2. Tato interakce má klíčovou hodnotu při transformaci CO CO ₂ na různé organické látky.

Význam

Redox katalytické reakce příroda plní důležité úkoly v průmyslu. Jsou poměrně rozšířené v přírodě a používají se ve strojírenství. Základem života jsou také redoxní reakce, které se vyskytují během transportu elektronů, respirační aktivity, fotosyntézy. Tyto interakce poskytují většinu spotřeby energie lidí spálením různých fosilních paliv.

Interakce toku

Často jsou redoxní reakce doprovázeny zvýšeným uvolňováním energie. To jim umožňuje používat například při příjmu elektrické energie. Nejvíce násilné interakce se vyskytují v nepřítomnosti rozpouštědla. Pokud jsou přítomny, takové reakce se nemusí objevit. To může být způsobeno skutečností, že jedna nebo obě složky reagují s rozpouštědlem. Můžeme uvést následující příklad. Ve vodném roztoku není reakce 2Na + F2 → 2NaF možná. To je dáno právě skutečností, že fluor a sodík se vyznačují silnou interakcí s H20. Tvorba komplexu je velmi ovlivněna vlastnostmi iontů v redoxních reakcích. Například se stane s [C0 ₂ + (CN) ₆ ] ₄ -. Tento komplex je považován za silné redukční činidlo, na rozdíl od hydratovaných iontů CO ₂ +.

Organická chemie. Redox reakce

V této disciplinární oblasti je použití všeobecných konceptů a konceptů o průběhu a povaze procesu považováno za neproduktivní. To platí zejména v případě mírné polarity interatomické vazby. V organické chemii je zvykem považovat oxidaci za proces zvyšování četnosti obsahu kyselin nebo zvýšení počtu vazeb obsahujících vodík. V některých případech se používá přístup, který předpokládá, že různé stupně oxidace jsou přiřazeny atomům C.

To naopak závisí na počtu vazeb vytvořených s komponentou, která má vyšší elektřinu než vodík. V tomto případě bude umístění funkčních derivátů provedeno v pořadí zvětšujících se stavů oxidace. Takže například nasycené uhlovodíky by měly být přiřazeny k nulové skupině (článek Oxid - 4), ROH, RNH ₂ , RCl - k prvnímu (-2), R2CCl2 a R2CO - k 2. (0), RCCl ₃ a RCONH ₂ - na třetí (+2), CO ₂ a CCl ₄ - na 4. (+4). V tomto případě je zřejmé, že oxidace je proces, při kterém se sloučeniny přenášejí na vyšší úroveň a redukce je reverzní. Ve studiích interakcí je třeba věnovat zvláštní pozornost mechanismu, jímž se procesy objevují. Je třeba poznamenat, že tyto faktory jsou velmi rozmanité. Reakce tedy mohou probíhat prostřednictvím homolytického nebo heterolytického mechanismu. V mnoha případech však jednosměrný přenos postupuje jako počáteční fáze interakce. Oxidační proces je zpravidla charakterizován proudem v polohách s nejvyšší hustotou a snížením poloh, kde je elektronová hustota minimální.