Was ist ein Reduktionsmittel?

Ein Reduktionsmittel ist ein Begriff in der Chemie, der sich auf ein Atom bezieht, das Elektronen bei einer Oxidationsreduktionsreaktion spendet. Das Atom, das diese Elektronen gewinnt, soll reduziert werden. Das reduzierte Atom wird als Oxidationsmittel bezeichnet. Es entnimmt Elektronen aus dem oxidierten Atom, was ein anderer Name für das Reduktionsmittel ist. Zusammen bilden sie eine Klasse von Reaktionen, die als Oxidationsreduzierungsreaktionen bezeichnet werden und auch als Redoxreaktionen bezeichnet werden. Diese Reaktionen erzeugen einen Elektronenfluss, sodass sie ein elektrisches Potential haben. Dies ist das Konzept hinter der Kartoffelbatterie, ein gemeinsames wissenschaftliches Experiment. Der Experimentator bringt einen Zink -Blei und einen Kupfer -Blei in die Kartoffel. Die frei schwierigen Ionen in der Kartoffel erleichtern den Elektronenfluss zwischen den beiden Leitungen, indem sie einen Aufbau von verhindernPositive Ladung um die Leads, die die Reaktion stoppen würden. Elektronen fließen aus der Blei, die als Reduktionsmittel auf die Führung wirkt, die als Oxidationsmittel wirkt. Dabei treten Atome aus der reduzierenden Blei in die Lösung der Kartoffel ein, während Ionen, die die oxidierende Blei umgeben, in Metall auf der Oberfläche der ursprünglichen Blei umgewandelt werden.

Wenn ein Atom ein Oxidationsmittel in einer Reaktion ist, wäre es ein Reduktionsmittel, wenn die Reaktion umgekehrt wäre. Ob ein Atom als Oxidationsmittel oder ein Reduktionsmittel wirkt, hängt von der Richtung ab, in der die Reaktion spontan ist. Reaktionen treten spontan auf, wenn ihre Produkte relativ stabiler sind als ihre Reagenzien. Wissenschaftler können die Spontaneität der Oxidationsreduzierungsreaktionen basierend auf ihrem elektrischen Potential vorhersagen.

Um eine potenzielle Oxidationsreaktionsreaktion zu bewerten, brechen die Wissenschaftler zunächst die Reaktion in eine halbe Reaktion aufs, der den Verlust von Elektronen oder Reduzierung darstellt. Im Fall der Kartoffel können Zink und Kupfer beide Ionen mit einer Ladung von positiven bilden.

Der nächste Schritt besteht darin, die Richtung des Elektronenflusses zu finden. Der Experimentator unter Verwendung einer Tabelle mit Standardreduktionspotentialen, die für jede Hälfte reagiert. Wenn die Richtung der Halbreaktion umgekehrt ist, hat sein Potential die gleiche Größe, ihre Vorzeichen ändert sich jedoch. Das Potenzial für die halbe Reaktion von Zink beträgt -0,76 Volt, während die von Kupfer 0,34 Volt beträgt.

Dies bedeutet, dass Zink ein stärkeres Reduktionsmittel ist als Kupfer. In dieser Reaktion wirkt Zink daher als Reduktionsmittel. Die Gesamtreaktion in der Kartoffelbatterie beträgt Zn + Cu ⁺² --> Zn ⁺² + cu, was 1,10 Volt Elektrizität im Draht erzeugt, der die Kabel verbindet. Wenn die Zink -Blei durch ein silberner Blei ersetzt wurde,Dann wäre Kupfer das Reduktionsmittel, da die halbe Reaktion von Silber, Ag ⁺ + e ^-, ein Standardreduktionspotential von 0,80 Volt aufweist. Die Batterie würde 0,46 Volt erzeugen.