اکسیداسیون به چه معناست؟

واکنش اکسیداسیون و احیا به واکنش هایی گفته می شود که در آن ها حالت اکسید شدن اتم‌ها در طی واکنش تغییر می یابد. در واکنش‌ اکسیداسیون و کاهش تبادلی از الکترون‌ها در بین واکنش دهنده‌ها صورت می پذیرد. توجه شود که واکنش اکسیداسیون و اکسیداسیون و احیا با هم صورت گرفته و از هم جدا نیستند. اما می توان اکسیداسیون را به تنهایی و کاهش را به تنهایی به عنوان یک نیم واکنش در نظر گرفت. درواقع این دو نیم واکنش با هم اتفاق افتاده و یک واکنش کامل را تشکیل خواهند داد.

تعریف‌ های متفاوتی برای واکنش اکسیداسیون (اکسایش) و کاهش وجود دارد. درواقع این واکنش ها را می توان از نقاط مختلفی بررسی و مورد مطالعه قرار داد.

معرفی واکنش اکسیداسیون کاهش بر مبنای مبادله‌ اکسیژن

تعریف این واکنش ها بر مبنای مبادله اکسیژن از قدیمی ترین و ابتدایی ترین تعاریف برای این واکنش ها محسوب می شود. بر مبنای این تعریف چنانچه ماده ‌ای در يک واكنش شیمیایی اكسيژن بگيرد، اکسایش یافته و اكسيد شده است. این فرآیند طی نیم واکنش اکسیداسیون رخ می دهد. چنانچه ماده ‌ای اكسيژن از دست بدهد، کاهش یافته یا احیا شده است. برای فهم بهتر مطلب واکنش زیر را در نظر بگیرید. مولکول V_۲O_۵ در واکنش زیر، اكسيژن از دست داده و احیا شده است. این درحالیست که مونوكسيد كربن با گرفتن اكسيژن اکسایش یافته و اكسيد شده است.

V_۲O_۵ +۲CO → V_۲O_۳ + ۲CO_۲

واکنش اکسیداسیون احیا بر مبنای مبادله هیدروژن

بر طبق اين تعريف چنانچه عنصری هیدروژن از دست بدهد، اکسایش می یابد. درمقابل عنصری که هیدروژن بگیرد کاهش یافته و احیا شده است. واکنش زیر را در نظر بگیرید. در واکنش زیر سدیم هیدروژن گرفته، بنابراین احیا شده است. این در حالی است که مولکول آب در این واکنش با از دست دادن هیدروژن اکسایش یافته، پس اكسيد شده است.

Na + H_۲O → NaOH + H_۲

معرفی واکنش اکسیداسیون احیا بر اساس مبادله‌ الکترون

بر طبق تعريف فوق عنصری که الکترون از دست بدهد، اکسایش یافته و عنصری که الکترون بگیرد کاهش یافته یا احیا شده است. در واکنش زیر مس را در نظر بگیرید. مس الکترون گرفته، بنابراین احیا شده است. درمقابل روی الکترون از دست داده و اکسایش یافته است.

Zn (s) + Cu_۲⁺ (aq) ⟶ Zn_۲⁺ (aq) + Cu (s)

تعریف واکنش ردوکس براساس عدد اکسایش

این تعریف اینطور توضیح می دهد که اگر در واکنش عدد اکسایش عنصری افزایش یابد، آن عنصر اکسایش یافته است. درمقابل اگر درواکنش عدد اکسایش عنصری کاهش یابد، آن عنصر کاهش یافته یا احیا شده است. این تعریف نسبت به سایر تعاریف جامع‌ تر و کامل ‌تر است. به واکنش زیر توجه نمایید. در این واکنش عدد اکسایش گوگرد از صفر به ۴+ افزایش یافته و گوگرد اکسید شده است. این در حالیست کهعدد اکسایش اکسیژن از صفر به ۲- رسیده است. بنابراین می توان گفت احیا شده است.

S (s) + O_۲ (g) → SO_۲ (g)