Oxidatie en reductie zijn zeer belangrijke chemische reacties die voortdurend in onze omgeving plaatsvinden. Wanneer een covalente verbinding elektronica verliest, wordt deze positiever geladen en wordt het proces oxidatie genoemd. Reductie is het tegenovergestelde van oxidatie, omdat tijdens het proces een verbinding elektronica krijgt en negatiever wordt geladen. Reductie en oxidatie zijn beter bekend als redoxreacties, omdat de overdracht van elektronen plaatsvindt tussen chemische soorten (één verlies en één winst).
Oxidatie versus reductie
Het verschil tussen oxidatie en reductie is dat oxidatie optreedt wanneer een chemische verbinding zuurstof krijgt of waterstof verliest. Dit betekent dat de positieve lading van de verbinding toeneemt. Aan de andere kant is de reductie de tegenovergestelde chemische reactie van oxidatie waarbij een chemische verbinding waterstof of elektronen krijgt en de negatieve lading ervan toeneemt.
Oxidatie is een chemische reactie waarbij een atoom of een molecuul van een chemische soort elektronen (een of meer) verliest en positiever wordt geladen. Deze chemische reactie verhoogt de oxidatietoestand en het oxidatiegetal van de chemische soort die oxidatie ondergaat. Zuurstof is niet altijd betrokken bij het oxidatieproces, maar soms kan het ervoor zorgen dat de soort elektronen verliest.
Reductie is een chemische reactie waarbij een atoom of een molecuul van een chemische soort elektronen krijgt (een of meer) en meer negatief geladen wordt. Deze chemische reactie vermindert de oxidatietoestand en het oxidatiegetal van de chemische soort die reductie ondergaat. Een oxidatiemiddel ondergaat reductie omdat het een andere chemische stof oxideert die bij de reactie betrokken is en zichzelf reduceert.
Vergelijkingstabel tussen oxidatie en reductie
| Parameters van vergelijking: | Oxidatie | Afname |
| Definitie | Oxidatie verwijst naar de winst van zuurstof of het verlies van waterstof uit een verbinding. | Reductie verwijst naar de winst van waterstof of het verlies van zuurstof uit een verbinding. |
| elektronen | Bij oxidatie geeft een covalente verbinding elektronen af aan de omgeving. | Bij reductie krijgt een covalente verbinding elektronen uit de omgeving. |
| agenten | De gebruikelijke oxidatiemiddelen zijn waterstofperoxide en ozon. | De gebruikelijke reductiemiddelen zijn verbindingen die metalen bevatten zoals kalium, barium, calcium, enz. en een H− ion. |
| Aanval | Bij oxidatie neemt de positieve lading toe naarmate het elektronen verliest. | Bij reductie neemt de negatieve lading toe naarmate het elektronen krijgt. |
| Oxidatie nummer | Oxidatie leidt tot een toename van het oxidatiegetal. | Reductie leidt tot een afname van het oxidatiegetal. |
Wat is oxidatie?
De definitie van oxidatie is in de loop van de tijd veranderd en de meest recente definieert in eenvoudige bewoordingen een proces waarbij een chemische soort elektronen verliest en positiever wordt. Positiever worden betekent niet noodzakelijkerwijs een positieve lading hebben. Als bijvoorbeeld een ion X4- gaat door het oxidatieproces en verliest twee elektronen, het wordt X2-. Dit betekent dat het positiever wordt omdat de (-2) oxidatietoestand meer is dan (-4), maar het heeft geen positieve lading.
Als we teruggaan naar de geschiedenis van chemische reacties, wordt zuurstofgas (O2) was een van de oudst bekende oxidatiemiddelen. Sinds het toevoegen van O2 in een chemische reactie leidde tot het verlies van elektronen van een andere chemische soort, werd oxidatie gedefinieerd als een proces waarbij de aanwezigheid van O2 cruciaal geweest. Toen ijzer werd gecombineerd met water om ijzeroxide/roest te vormen, werd deze definitie meer overheersend.
Maar oxidatie van een chemische soort kan wel of niet noodzakelijk zuurstofgas bevatten. Wanneer ethanol bijvoorbeeld ethanal vormt, verliest het een waterstofatoom en wordt het proces nog steeds als oxidatie beschouwd. De aanwezigheid van met name zuurstofgas is dus niet vereist voor oxidatie. Zolang een chemische soort elektronen verliest en zijn oxidatietoestand toeneemt, vindt oxidatie plaats.
Voorbeeld oxidatiereactie: 2 KI + H2O2 → I2 + 2 KOH (oxidatie van jodide). Hier verandert het oxidatiegetal van jodide van (-1) in (0).
Wat is reductie?
Reductie is de tegenovergestelde reactie van oxidatie. Dit komt omdat de elektronen die verloren gaan van een chemische soort worden verkregen door een andere soort die door reductie gaat. Tijdens reductie wordt een of meer dan één elektron gewonnen door een atoom of een molecuul en wordt het negatiever geladen. Wanneer een soort door reductie gaat, neemt de oxidatietoestand van die verbinding af.
Nogmaals, we kunnen verwarring hebben dat een chemische verbinding of een ion na reductie een negatieve lading zal hebben. Als bijvoorbeeld een ion X4+ gaat door het reductieproces en krijgt twee elektronen, het wordt X2+. Dit betekent dat het negatiever wordt aangezien de (+2) oxidatietoestand kleiner is dan (+4), maar het draagt geen negatieve lading. Het reductieproces betekent dus niet noodzakelijk een negatieve lading. Reductie betekent de winst van elektronen en een reductiemiddel is verantwoordelijk voor die overdracht van een elektron naar een soort.
Beschouw een voorbeeld, ZnO + C → Zn + CO (reductie van zinkoxide). Hier verandert het oxidatiegetal van zink van (+2) naar (0). Dit betekent dat het aan elektron is gewonnen en is verminderd.
Belangrijkste verschillen tussen oxidatie en reductie
Gevolgtrekking
Het proces van oxidatie en reductie zijn complementair aan elkaar. In een chemische reactie, wanneer een chemische verbinding een of meer elektronen afgeeft, wordt dit oxidatie genoemd. Deze verloren elektronen kunnen worden verkregen door een andere chemische verbinding waarvan wordt gezegd dat deze reductie heeft ondergaan. Een oxidatiemiddel vergemakkelijkt het oxidatieproces, terwijl een reductiemiddel het reductieproces vergemakkelijkt.
Een oxidatiemiddel gaat zelf door reductie en oxideert een andere soort en een reductiemiddel gaat zelf door oxidatie en reduceert een andere soort. De gebruikelijke voorbeelden van een oxidatiemiddel zijn ozon, zuurstof, halogeen, enz. en gebruikelijke voorbeelden van een reductiemiddel zijn aardmetalen en sulfietverbindingen.
