science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe worden oxidatiereductiereacties gebruikt in het dagelijks leven?

Een oxidatiereductiereactie of redoxreactie is een chemische reactie waarbij een of meer elektronen worden overgedragen van het ene molecuul of de andere verbinding naar een ander. De soort die elektronen verliest is geoxideerd en meestal een reductiemiddel; de soort die elektronen wint wordt verminderd en is meestal het oxidatiemiddel. Dagelijkse redoxreacties omvatten fotosynthese, ademhaling, verbranding en corrosie.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Oxidatie- en reductie (of redox) reacties vinden plaats in onze cellen tijdens cellulaire ademhaling, in planten tijdens fotosynthese, en tijdens verbranding en corrosiereacties.
Fotosynthese in planten

Bij fotosynthese, die plaatsvindt in de groene bladeren van planten, combineren kooldioxide en water onder invloed van licht tot vormen moleculaire zuurstof en de koolhydraatglucose. De plant gebruikt de glucose als brandstof voor zijn metabolische processen. In de eerste stap wordt lichtenergie gebruikt om de waterstofatomen vrij te maken, ze te verminderen en zuurstofgas te creëren; deze atomen verminderen vervolgens de koolstof in het koolstofdioxide. Dit kan grofweg worden uitgedrukt als kooldioxide + water + lichtenergie → koolhydraten + zuurstof + water. De algehele, evenwichtige reactie voor fotosynthese wordt meestal geschreven als 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2.
Ademhaling

Door cellulaire ademhaling kunnen organismen de energie vrijgeven die is opgeslagen in de chemische bindingen van glucose; beschouw het als het absolute eindpunt om brandstof uit voedsel te halen. De evenwichtige redoxreactie is:

C 6H 12O 6 + 6O 2 -> 6 CO 2 + 6 H 2O + 36 ATP

Waar ATP adenosinetrifosfaat is, een eenvoudige energieleverende verbinding die verschillende andere metabole processen aanstuurt. Bij deze reactie wordt glucose geoxideerd en wordt zuurstof verlaagd. Losjes gesproken, wanneer je ziet dat een verbinding waterstofatomen heeft verloren, is het geoxideerd en wanneer het is gewonnen, is het verminderd.
Verbranding

Misschien denk je aan verbranding of verbranding, meer als een fysieke Niettemin vertegenwoordigen de verbranding van bijvoorbeeld de koolwaterstoffen in fossiele brandstoffen, evenals de verbranding van organisch materiaal in hout, typische redoxreacties. In elk geval bindt de koolstof in de verbinding die wordt verbrand met zuurstofatomen in de lucht, terwijl wat zuurstof bindt met de waterstof in de verbinding; daarom wordt de verbrande verbinding geoxideerd en wordt de zuurstof verlaagd, waarbij kooldioxide en waterdamp worden uitgestoten als verbrandingsproducten.
Corrosie

Wanneer water in contact komt met bijvoorbeeld een ijzeren pijp, van de zuurstof in het water oxideert het ijzer en levert vrije waterstofionen op. Deze ionen combineren met zuurstof in de omgevingslucht om water te vormen, en het proces begint opnieuw bij de stap van oxidatie van ijzer, met als resultaat toenemende hoeveelheden ijzer in een meer geoxideerde toestand - dat wil zeggen steeds meer positieve lading. Deze ijzeratomen combineren met hydroxylgroepen - negatief geladen zuurstof-waterstofparen - om de verbindingen Fe (OH) <2, of ijzer (II) hydroxide, en Fe (OH) 3, of ijzer ( III) hydroxide. Uiteindelijk blijft bij drogen Fe2O3 of ijzeroxide het roodbruine materiaal dat bekend staat als roest.