Ossidazione vs combustione
Le reazioni di riduzione dell'ossidazione sono un tipo base di reazioni chimiche che incontriamo comunemente nella vita.
Ossidazione
In origine le reazioni di ossidazione sono state identificate come le reazioni a cui partecipa l'ossigeno gassoso. Lì, l'ossigeno si combina con un' altra molecola per produrre un ossido. In questa reazione, l'ossigeno subisce una riduzione e l' altra sostanza subisce l'ossidazione. Pertanto, fondamentalmente, la reazione di ossidazione consiste nell'aggiungere ossigeno a un' altra sostanza. Ad esempio, nella reazione seguente, l'idrogeno subisce l'ossidazione e, quindi, l'atomo di ossigeno si è aggiunto all'acqua formando idrogeno.
2H2 + O2 -> 2H2O
Un altro modo per descrivere l'ossidazione è come la perdita di idrogeno. Ci sono alcune occasioni in cui è difficile descrivere l'ossidazione come aggiunta di ossigeno. Ad esempio, nella reazione seguente, l'ossigeno si è aggiunto sia al carbonio che all'idrogeno, ma solo il carbonio ha subito l'ossidazione. In questo caso, l'ossidazione può essere descritta dicendo che è la perdita di idrogeno. Poiché gli idrogeni sono stati rimossi dal metano durante la produzione di anidride carbonica, il carbonio si è ossidato.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Un altro approccio alternativo per descrivere l'ossidazione è la perdita di elettroni. Questo approccio può essere utilizzato per spiegare le reazioni chimiche, in cui non possiamo vedere una formazione di ossido o una perdita di idrogeno. Quindi, anche quando non c'è ossigeno, possiamo spiegare l'ossidazione usando questo approccio. Ad esempio, nella reazione seguente, il magnesio si è convertito in ioni magnesio. Poiché il magnesio ha perso due elettroni, ha subito ossidazione e il gas di cloro è l'agente ossidante.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Lo stato di ossidazione aiuta a identificare gli atomi che hanno subito l'ossidazione. Secondo la definizione IUPAC, lo stato di ossidazione è “una misura del grado di ossidazione di un atomo in una sostanza. È definito come la carica che si potrebbe immaginare che un atomo abbia”. Lo stato di ossidazione è un valore intero e può essere positivo, negativo o zero. Lo stato di ossidazione di un atomo è soggetto a cambiamento in seguito a reazione chimica. Se lo stato di ossidazione è in aumento, si dice che l'atomo è ossidato. Come nella reazione precedente, il magnesio ha uno stato di ossidazione zero e lo ione magnesio ha uno stato di ossidazione +2. Poiché il numero di ossidazione è aumentato, il magnesio si è ossidato.
Combustione
La combustione o riscaldamento è una reazione in cui il calore è prodotto da una reazione esotermica. Affinché la reazione abbia luogo, dovrebbero esserci un combustibile e un ossidante. Le sostanze che subiscono la combustione sono dette combustibili. Questi possono essere idrocarburi come benzina, diesel, metano o idrogeno gassoso, ecc. Di solito l'agente ossidante è l'ossigeno, ma possono esserci anche altri ossidanti come il fluoro. Nella reazione, il carburante viene ossidato dall'ossidante. Pertanto, questa è una reazione di ossidazione. Quando vengono utilizzati combustibili idrocarburici, i prodotti dopo una combustione completa sono generalmente anidride carbonica e acqua. Tuttavia, se la combustione non è avvenuta completamente, il monossido di carbonio e altre particelle possono essere rilasciati nell'atmosfera e ciò può causare molto inquinamento.
Qual è la differenza tra ossidazione e combustione?
• La combustione è una reazione di ossidazione.
• Per la combustione, l'ossidante usuale è l'ossigeno ma, affinché avvenga una reazione di ossidazione, l'ossigeno non è essenziale.
• Nella combustione, i prodotti sono principalmente acqua e anidride carbonica ma, nell'ossidazione, il prodotto può variare a seconda del materiale di partenza. Tuttavia, avranno sempre uno stato di ossidazione più elevato rispetto ai reagenti.
• Nelle reazioni di combustione, si producono calore e luce e si può lavorare dall'energia. Ma per le reazioni di ossidazione, questo non è sempre vero.
