Reduktionsmedel: vad är det, det starkaste, exempel

Ett reduktionsmedel är ett ämne som uppfyller funktionen att reducera ett oxidationsmedel i en oxidreduktionsreaktion. Reduktionsmedel är av naturen typiska elektrondonatorer, typiskt substanser som har sina lägsta oxidationsnivåer och med en hög mängd elektroner.

Det finns en kemisk reaktion vari atomernas oxidationstillstånd varierar. Dessa reaktioner innefattar en reduktionsprocess och en komplementär oxidationsprocess. I dessa reaktioner överförs en eller flera elektroner av en molekyl, atom eller jon till en annan molekyl, atom eller jon. Detta innebär produktion av en oxidreduktionsreaktion.

Under oxidreduceringsprocessen kallas det element eller en förening som förlorar (eller donerar) sin elektron (eller elektroner) ett reduktionsmedel, som kontrasterar det oxidationsmedel som är elektronreceptorn. Det sägs sedan att reduktionsmedlen reducerar oxidationsmedlet, och att oxidationsmedlet oxiderar reduktionsmedlet.

De bästa eller starkaste reduktionsmedel är de som har en högre atomradie; det vill säga de har större avstånd från kärnan till de elektroner som omger det.

Reduktionsmedel är vanligtvis metaller eller negativa joner. Vanliga reduktionsmedel innefattar askorbinsyra, svavel, väte, järn, litium, magnesium, mangan, kalium, natrium, vitamin C, zink och till och med morot extrakt.

Vad är reduktionsmedel?

Som redan nämnts är reduktionsmedlen ansvariga för att reducera ett oxidationsmedel när en oxidationsreduceringsreaktion uppträder.

En enkel och typisk reaktion av oxidations-reduktionsreaktionen är den för aerob cellrespiration:

C6H12O6 (s) + 6O2 (g) → 6CO2 (g) + 6H20 (l)

I det här fallet, där glukos (C6H12O6) reagerar med syre (O2), fungerar glukos som reduktionsmedel för att släppa ut elektroner till syre - det vill säga det oxideras - och syre är Det blir ett oxidationsmedel.

I organisk kemi är de bästa reduktionsmedlen de reagens som ger väte (H2) till reaktionen. I detta kemiområde hänvisar reduktionsreaktionen till tillsatsen av väte till en molekyl, även om ovanstående definition (oxidreduktionsreaktioner) också gäller.

Faktorer som bestämmer styrkan hos ett reduktionsmedel

För att ett ämne ska betraktas som "starkt" förväntas det att de är molekyler, atomer eller joner som mer eller mindre lätt lossnar från sina elektroner.

För detta finns det ett antal faktorer som måste beaktas för att känna igen den kraft som ett reduktionsmedel kan ha: elektronegativitet, atomradie, joniseringsenergi och reduktionspotential.

elektronegativitet

Elektronegativitet är egenskapen som beskriver tendensen hos en atom för att locka ett par elektroner bundna till sig själv. Ju högre elektronegativitet desto större är den attraktionskraft som atomen utövar på de elektroner som omger den.

I det periodiska tabellen ökar elektronegativiteten från vänster till höger, så alkalimetallerna är de minst elektronegativa elementen.

Atomradion

Det är egenskapen som mäter mängden atomer. Det hänvisar till det typiska eller genomsnittliga avståndet från centrum av en atomkärna till gränsen till det elektroniska molnet som omger det.

Denna egenskap är inte exakt - och dessutom är flera elektromagnetiska krafter inblandade i dess definition - men det är känt att detta värde minskar från vänster till höger i det periodiska tabellen och ökar från topp till botten. Därför anses alkalimetaller, särskilt cesium, ha en högre atomradie.

Ioniseringsenergi

Denna egenskap definieras som den energi som krävs för att avlägsna den minst bundna elektronen från en atom (valenselektronen) för att bilda en katjon.

Det sägs att ju närmare elektronerna är i kärnan i den omgivande atomen, desto större är joniseringsenergin hos atomen.

Joniseringsenergin ökar från vänster till höger och från botten till toppen i det periodiska bordet. Återigen har metaller (särskilt alkalier) lägre ioniseringsenergi.

Reduktionspotential

Det är mätningen av tendensen hos en kemisk art för att erhålla elektroner och därför att minska. Varje art har en inneboende reduktionspotential: Ju större potential, desto större är dess affinitet med elektronerna och även deras förmåga att reduceras.

Reduktionsmedel är de substanser med mindre reduktionspotential, på grund av deras låga affinitet med elektroner.

Starkaste reduktionsmedel

Med de faktorer som beskrivits ovan kan man dra slutsatsen att för att finna ett "starkt" reduktionsmedel önskas en atom eller molekyl med låg elektronegativitet, hög atomradius och lågjoniseringsenergi.

Som tidigare nämnts har alkalimetaller dessa egenskaper och anses vara de starkaste reduktionsmedlen.

Å andra sidan anses litium (Li) vara det starkaste reduktionsmedlet eftersom det har den lägsta reduktionspotentialen, medan LiAlH4-molekylen anses vara det starkaste reduktionsmedlet för alla, eftersom det innehåller detta och de andra önskade egenskaperna.