Różnica między utlenianiem a spalaniem

Utlenianie a spalanie

Reakcje redukcji utleniania są podstawowym rodzajem reakcji chemicznych, z którymi zwykle spotykamy się w życiu.

Utlenianie

Pierwotnie reakcje utleniania zidentyfikowano jako reakcje, w których uczestniczy tlen gazowy. Tam tlen łączy się z inną cząsteczką, tworząc tlenek. W tej reakcji tlen ulega redukcji, a druga substancja ulega utlenieniu. Dlatego w zasadzie reakcja utleniania powoduje dodanie tlenu do innej substancji. Na przykład w poniższej reakcji wodór ulega utlenieniu, a zatem atom tlenu dodaje się do wody tworzącej wodór.

2H₂₎ + O₂₎ -> 2H₂₎O

Innym sposobem opisania utleniania jest utrata wodoru. W niektórych przypadkach utlenianie trudno opisać jako dodanie tlenu. Na przykład w poniższej reakcji tlen został dodany zarówno do węgla, jak i wodoru, ale tylko węgiel został utleniony. W tym przypadku utlenianie można opisać mówiąc, że jest to utrata wodoru. Ponieważ wodory usunęły się z metanu podczas produkcji dwutlenku węgla, węgiel został utleniony.

CH₄ + 2O₂₎ -> CO₂₎ + 2H₂₎O

Innym alternatywnym podejściem do opisu utleniania jest utrata elektronów. Takie podejście można zastosować do wyjaśnienia reakcji chemicznych, w których nie widzimy tworzenia się tlenków ani utraty wodoru. Tak więc, nawet gdy nie ma tlenu, możemy wyjaśnić utlenianie za pomocą tego podejścia. Na przykład w poniższej reakcji magnez przekształcił się w jony magnezu. Ponieważ magnez utracił dwa elektrony, został utleniony, a chlorem jest utleniacz.

Mg + Cl₂₎ -> Mg²⁾⁺ + 2Cl^-

Stan utlenienia pomaga zidentyfikować atomy, które uległy utlenieniu. Zgodnie z definicją IUPAC stan utlenienia jest „miarą stopnia utlenienia atomu w substancji. Definiuje się go jako ładunek, jaki atom może sobie wyobrazić. ” Stan utlenienia jest liczbą całkowitą i może być dodatni, ujemny lub zerowy. Stan utlenienia atomu ulega zmianie w wyniku reakcji chemicznej. Jeśli stan utlenienia wzrasta, wówczas mówi się, że atom jest utleniony. Podobnie jak w powyższej reakcji, magnez ma zerowy stopień utlenienia, a jon magnezowy ma stopień utlenienia +2. Ponieważ liczba utlenienia wzrosła, magnez utleniał się.

Spalanie

Spalanie lub ogrzewanie to reakcja, w której ciepło powstaje w wyniku reakcji egzotermicznej. Aby zachodziła reakcja, powinno tam być paliwo i utleniacz. Substancje ulegające spalaniu są znane jako paliwa. Mogą to być węglowodory, takie jak benzyna, olej napędowy, metan lub wodór itp. Zwykle środkiem utleniającym jest tlen, ale mogą też istnieć inne utleniacze, takie jak fluor. W reakcji paliwo utlenia się przez utleniacz. Dlatego jest to reakcja utleniania. Gdy stosuje się paliwa węglowodorowe, produktami po całkowitym spaleniu są zwykle dwutlenek węgla i woda. Jeśli jednak spalanie nie doszło do końca, tlenek węgla i inne cząsteczki mogą zostać uwolnione do atmosfery, co może spowodować duże zanieczyszczenie.