REDUSERENDE MIDDEL: HVA ER DET, DE STERKESTE, EKSEMPLER - KJEMI - 2026

Et reduksjonsmiddel er et stoff som har funksjonen til å redusere et oksidasjonsmiddel i en oksydreduksjonsreaksjon. Reduserende midler er elektrondonorer av natur, typisk stoffer som har sitt laveste oksidasjonsnivå og med en stor mengde elektroner.

Det er en kjemisk reaksjon der atomens oksydasjonstilstander varierer. Disse reaksjonene involverer en reduksjonsprosess og en komplementær oksidasjonsprosess. I disse reaksjonene blir en eller flere elektroner fra ett molekyl, atom eller ion overført til et annet molekyl, atom eller ion. Dette innebærer produksjon av en oksydreduksjonsreaksjon.

Under oksydreduksjonsprosessen kalles det elementet eller forbindelsen som mister (eller donerer) elektronet sitt (eller elektronene) et reduksjonsmiddel, i motsetning til det oksidasjonsmiddelet som er elektronreseptoren. Reduksjonsmidlene sies da å redusere oksydasjonsmiddelet, og oksydasjonsmiddelet oksiderer reduksjonsmidlet.

De beste eller sterkeste reduksjonsmidlene er de med den høyeste atomradius; det vil si at de har større avstand fra kjernen til elektronene som omgir den.

Reduksjonsmidlene er vanligvis metaller eller negative ioner. Vanlige reduksjonsmidler inkluderer askorbinsyre, svovel, hydrogen, jern, litium, magnesium, mangan, kalium, natrium, vitamin C, sink og til og med gulrotekstrakt.

Hva er reduksjonsmidler?

Som allerede nevnt er reduksjonsmidler ansvarlige for å redusere et oksydasjonsmiddel når en oksydreduksjonsreaksjon oppstår.

En enkel og typisk reaksjon på oksydreduksjonsreaksjonen er den av aerob cellulær respirasjon:

C ₆ H ₁₂ O ₆ (s) + 6O ₂ (g) → 6CO ₂ (g) + 6H ₂ O (l)

I dette tilfelle, hvor glukose (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) får reagere med oksygen (O ₂ ), glukose oppfører seg som reduksjonsmiddel for å gi elektroner til oksygen - er oksygen og - det vil si, det blir oksydert blir et oksidasjonsmiddel.

I organisk kjemi, de beste reduksjonsmidler er de reagenser som gir hydrogen (H ₂ ) til reaksjonen. I dette kjemifeltet refererer reduksjonsreaksjonen til tilsetning av hydrogen til et molekyl, selv om definisjonen ovenfor (oksydreduksjonsreaksjoner) også gjelder.

Faktorer som bestemmer styrken til et reduksjonsmiddel

For at et stoff skal betraktes som "sterkt", forventes det at de er molekyler, atomer eller ioner som mer eller mindre lett kaster elektronene sine.

For dette er det en rekke faktorer som må tas i betraktning for å gjenkjenne kraften som et reduksjonsmiddel kan ha: elektronegativitet, atomradius, ioniseringsenergi og reduksjonspotensial.

elektro

Elektronegativitet er egenskapen som beskriver et atoms tendens til å tiltrekke et par bundne elektroner mot seg selv. Jo høyere elektronegativitet, jo større er den attraktive kraften som atomet utøver på elektronene som omgir det.

I den periodiske tabellen øker elektronegativiteten fra venstre mot høyre, så alkalimetallene er de minst elektronegative elementene.

Atomradio

Det er eiendommen som måler antall atomer. Det refererer til den typiske eller gjennomsnittlige avstanden fra sentrum av en atomkjerne til grensen til den omkringliggende elektronskyen.

Denne egenskapen er ikke presis - og i tillegg er flere elektromagnetiske krefter involvert i dens definisjon - men det er kjent at denne verdien synker fra venstre til høyre i den periodiske tabellen, og øker fra topp til bunn. Dette er grunnen til at alkalimetaller, spesielt cesium, anses å ha en høyere atomradius.

Ioniseringsenergi

Denne egenskapen er definert som energien som kreves for å fjerne det minst bundne elektronet fra et atom (valenselektronet) for å danne et kation.

Det sies at jo nærmere elektronene er kjernen i atomet de omgir, jo høyere er ioniseringsenergien til atomet.

Ioniseringsenergi øker fra venstre til høyre og fra bunn til topp i periodiske tabeller. Igjen har metaller (spesielt alkaliske) lavere ioniseringsenergi.

Reduksjonspotensial

Det er målet for en kjemisk arts tendens til å skaffe elektroner og derfor reduseres. Hver art har et iboende reduksjonspotensial: jo høyere potensialet er, desto større er affiniteten for elektroner og også dens evne til å reduseres.

Reduserende midler er de stoffene som har det laveste reduksjonspotensialet, på grunn av deres lave affinitet til elektroner.

Sterkere reduksjonsmidler

Med faktorene beskrevet ovenfor kan det konkluderes at for å finne et "sterkt" reduksjonsmiddel ønskes et atom eller molekyl med lav elektronegativitet, høy atomradius og lav ioniseringsenergi.

Som allerede nevnt har alkalimetaller disse egenskapene og regnes som de sterkeste reduksjonsmidlene.

På den annen side regnes litium (Li) som det sterkeste reduksjonsmiddel fordi det har det minste reduksjonspotensialet, mens LiAlH _4- molekylet regnes som det sterkeste reduksjonsmiddelet av alle, fordi det inneholder dette og de andre ønskede egenskapene.

Eksempler på reaksjoner med reduksjonsmidler

Det er mange tilfeller av rustreduksjon i hverdagen. Noen av de mest representative er detaljert nedenfor:

Eksempel 1

Forbrenningsreaksjonen til oktan (hovedkomponenten i bensin):

2C ₈ H ₁₈ (l) + 25O ₂ → 16CO ₂ (g) + 18 H ₂ O (g)

Det kan sees hvordan oktan (reduksjonsmiddel) donerer elektroner til oksygen (oksidasjonsmiddel), og danner karbondioksid og vann i store mengder.

Eksempel 2

Hydrolyse av glukose er et annet nyttig eksempel på en vanlig reduksjon:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 2ADP + 2P + 2NAD ⁺ → 2CH ₃ COCO ₂ H + 2ATP + 2NADH

I denne reaksjonen tar molekylene av NAD (en elektronreseptor og oksydasjonsmiddel i denne reaksjonen) elektroner fra glukose (reduksjonsmiddel).

Eksempel 3

Til slutt, i jernoksidreaksjonen

Fe ₂ O ₃ (s) + 2Al (s) → Al ₂ O ₃ (s) + 2Fe (l)

Reduksjonsmidlet er aluminium, mens oksidasjonsmidlet er jern.

referanser

1. Wikipedia. (SF). Wikipedia. Hentet fra en.wikipedia.org
2. BBC. (SF). BBC.co.uk. Hentet fra bbc.co.uk
3. Pearson, D. (nd). Kjemi LibreTexts. Hentet fra chem.libretexts.org
4. Research, B. (sf). Bodner Research Web. Hentet fra chemed.chem.purdue.edu
5. Peter Atkins, LJ (2012). Kjemiske prinsipper: The Quest for Insight.