science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe worden oxidatiereductiereacties gebruikt in het dagelijks leven?

Een oxidatiereductie-reactie, of redoxreactie, is een chemische reactie waarbij één of meer elektronen van het ene molecuul of de ene molecule naar het andere worden overgebracht. De soort die elektronen verliest, is geoxideerd en meestal een reductiemiddel; de soort die elektronen krijgt, wordt gereduceerd en is meestal het oxidatiemiddel. Dagelijkse redoxreacties omvatten fotosynthese, ademhaling, verbranding en corrosie.

TL; DR (te lang; heeft niet gelezen)

Oxidatie en reductie (of redox) komen in onze cellen voor tijdens cellulaire ademhaling, in planten tijdens fotosynthese, en tijdens verbrandings- en corrosiereacties.

Fotosynthese in planten

In fotosynthese, die plaatsvindt in de groene bladeren van planten, combineren koolstofdioxide en water onder invloed van licht om moleculaire zuurstof en de koolhydraatglucose te vormen. De plant gebruikt de glucose als brandstof voor zijn metabole processen. In de eerste stap wordt lichtenergie gebruikt om de waterstofatomen te bevrijden, ze te reduceren en zuurstofgas te creëren; deze atomen verminderen vervolgens de koolstof in het koolstofdioxide. Dit kan ruw uitgedrukt worden als koolstofdioxide + water + lichtenergie → koolhydraat + zuurstof + water. De algemene, gebalanceerde reactie voor fotosynthese wordt meestal geschreven als 6 CO2 + 6 H2O - & gt; C6H12O6 + 6 O2.

Ademhaling

Cellulaire ademhaling stelt organismen in staat om de energie te verlossen die is opgeslagen in de chemische bindingen van glucose; beschouw het als het absolute eindpunt bij het verkrijgen van brandstof uit voedsel. De gebalanceerde redoxreactie is:

C 6H 12O 6 + 6 O 2 - & gt; 6 CO 2 + 6 H 2O + 36 ATP

ATP is adenosinetrifosfaat, een eenvoudige energieleverancier die verschillende andere metabolische processen aanstuurt. In deze reactie wordt glucose geoxideerd en zuurstof verminderd. Losjes gezegd, wanneer je ziet dat een verbinding waterstofatomen heeft verloren, is het geoxideerd en wanneer het is opgedaan is het gereduceerd.

Verbranding

Misschien denk je aan branden of verbranding, als meer van een fysiek proces dan een chemisch proces. Niettemin vertegenwoordigen de verbranding van, zeg, de koolwaterstoffen in fossiele brandstoffen, evenals het verbranden van organisch materiaal in hout typische redoxreacties. In elk geval verbrandde de koolstof in de verbinding bindingen met zuurstofatomen in de lucht, terwijl sommige zuurstof bindt aan de waterstof in de verbinding; daarom wordt de te verbranden verbinding geoxideerd en wordt de zuurstof gereduceerd, met koolstofdioxide en waterdamp uitgestoten als verbrandingsproducten.

Corrosie

Wanneer water in contact komt met bijvoorbeeld een ijzer pijp, oxideert een deel van de zuurstof in het water het ijzer, wat vrije waterstofionen oplevert. Deze ionen worden gecombineerd met zuurstof in de omgevingslucht om water te vormen, en het proces begint opnieuw bij de oxidatie van ijzerstap, met als resultaat toenemende hoeveelheden ijzer in een meer geoxideerde staat - dat wil zeggen meer en 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, met drogen, blijft Fe2O3, of ijzeroxide, het roodbruine materiaal bekend als roest.