Co je to redukční činidlo?

Redukční činidlo je termín v chemii, který odkazuje na atom, který daruje elektrony při oxidační redukční reakci. Atom, který tyto elektrony získává, se říká, že je snížen. Snížený atom se nazývá oxidační činidlo; Vezme to elektrony z oxidovaného atomu, což je jiné jméno pro redukční činidlo.

Pokud elektron opustí atom, musí jít někam jinam, takže procesy oxidace a redukce jdou ruku v ruce. Společně tvoří třídu reakcí nazývaných oxidační redukční reakce, známé také jako redoxní reakce. Tyto reakce vytvářejí tok elektronů, takže mají elektrický potenciál. Toto je koncept za bramborovou baterií, běžný vědecký experiment. Experimentátor dává do brambor jeden náskok zinku a jeden vedení mědi. Volně plovoucí ionty v bramborách usnadňují tok elektronů mezi dvěma vodiči zabráněním nahromaděnípozitivní náboj kolem vodičů, které by zastavily reakci. Elektrony proudí z olova, které působí jako redukční činidlo na vedení, které působí jako oxidační činidlo; V tomto procesu atomy z redukujícího olova vstupují do roztoku brambor, zatímco ionty obklopující oxidační olovo jsou přeměněny na kov na povrchu původního olova.

Pokud je atom oxidační činidlo v reakci, bylo by to redukční činidlo, kdyby se reakce obrátila. Zda atom působí jako oxidační činidlo nebo redukční činidlo, závisí na směru, ve kterém je reakce spontánní. Reakce se vyskytují spontánně, pokud jsou jejich výrobky relativně stabilnější než jejich činidla. Vědci mohou předpovídat spontánnost reakcí snižování oxidace na základě jejich elektrického potenciálu.

Aby se vyhodnotila potenciální oxidační redukční reakce, vědci nejprve rozbijí reakci na poloviční reakciS, které představují ztrátu elektronů nebo redukce. V případě brambor mohou zinkové a měď tvořit oba ionty s nábojem pozitivního 2. Poloviční reakce jsou tedy Zn ⁺² + 2e ^{--> Zn a Cu +2 + 2E ->> CU.}

Dalším krokem je nalezení směru toku elektronů. Experimentátor to provádí pomocí tabulky standardních potenciálů redukce, což poskytuje potenciál pro každou polovinu reakce. Pokud je směr poloviční reakce zvrácen, má jeho potenciál stejnou velikost, ale jeho znaménko se změní. Potenciál pro poloviční reakci zinku je -0,76 voltů, zatímco měď je 0,34 voltů

To znamená, že zink je silnější redukční činidlo než měď, takže v této reakci zinku působí jako redukční činidlo. Celková reakce v bramborové baterii je Zn + Cu ⁺² -> Zn ⁺² + Cu, která generuje 1,10 voltů elektřiny v drátu spojujícím vodiče. Pokud byl náskok zinku nahrazen stříbrným vedením,Potom by však měď byla redukčním činidlem, protože poloviční reakce stříbra, Ag ^{+ + E -, má standardní redukční potenciál 0,80 V. Baterie by generovala 0,46 voltů.}