Oxidace - jaký je proces?

V tomto článku budeme uvažovat o fenoménu oxidace. Tento multikomponentní koncept, který se objevuje v různých oblastech vědy, například v biologii a chemii. Dále se seznámíme s rozmanitostí tohoto procesu a jeho podstatou.

Úvod

Ze základního a počátečního hlediska je oxidace proces chemických látek který je doprovázen zvýšeným stupněm atomové oxidace látky, která je vystavena. Tento jev nastává v důsledku přenosu elektronů z jednoho atomu (redukčního činidla a dárce) do druhého (akceptor a oxidant).

Tato terminologická jednotka byla zavedena do cirkulace chemie na začátku XIX. Století a dělala je akademik V.M. Severgin vytvořit označení, které označuje interakce látek s kyslíkem z atmosféry.

V některých případech je oxidace molekuly doprovázena tvorbou nestability ve struktuře látky a vede k jejímu rozpadu na molekuly, které jsou stabilnější a mají menší velikost. Faktem je, že tento proces lze opakovat na několika různých úrovních broušení. To znamená, že vytvořené menší částice mohou také mít vyšší stupeň oxidace než atomové částice, které byly původně ve stejné látce, ale větší a stabilnější.

V chemii existuje koncepce nižšího a vyššího stupně oxidace. To nám umožňuje klasifikovat atomy co nejvíce, abychom je vystavili. Nejvyšší stupeň oxidace odpovídá číslu skupiny, ve které je prvek umístěn. Nejnižší stupeň je zpravidla určen korespondencí sudého a lichého čísla: vyšší 8 = nižší 2, vyšší 7 = nižší 1.

Spálení

Hoření je proces oxidace. V atmosférickém vzduchu (stejně jako v prostředí čistého kyslíku) může být oxidace ve formě spalování. Příkladem mohou být různé látky: nejjednodušší prvky látek kovů a nekovů, anorganické a organické sloučeniny. Nicméně, nejvíce prakticky důležitá je hořlavý (paliva), včetně izolovaných přírodním olejem, plyn, uhlí, rašeliny a podobně. D. Ve většině případů, že tvoří komplexní směs uhlovodíků s nízkou koncentrací kyslíku, síry, dusík obsahující organické sloučeniny typu, a zahrnutí stopových množství dalších prvků.

Biologická oxidace

V biologii jsou oxidační reakce procesy, které se v jejich úplnosti sbližují ke změně stupně oxidace atomů účastnících se reakce, ale to je způsobeno elektronickým rozdělením mezi interagujícími složkami.

První předpoklad je, že ve všech živých organismech probíhá nejsložitější chemie. reakce, byla předložena v osmnáctém století. Lékár chemikálie z Francie, A. Lavoisier, zkoumal problém. Upozornil na skutečnost, že průběh spalování a oxidace v biologii jsou navzájem podobné.

Vědci zkoumali cestu kyslíku, která byla absorbována živou bytostí kvůli dýchání. Uvedli, že tyto oxidační procesy jsou obdobné procesy, které se vyskytují v různých poměrech. Zaměřil se na proces rozkladu, který, jak se ukázal, je založen na fenoménu interakce molekuly kyslíku (oxidačního činidla) s organickou látkou včetně atomů uhlíku a / nebo vodíku. Kvůli rozkladu dochází k absolutní transformaci látky.

Byly chvíle procesu, které vědci nedokázali plně pochopit, mezi které patří:

• Z jakého důvodu dochází k oxidaci v podmínkách s nízkou tělesnou teplotou, přestože je přítomna mimo tělo, pouze při vysoké teplotě.
• Z tohoto důvodu jsou oxidační reakce jevy, které nejsou doprovázeny uvolněním plamene, stejně jako obrovským uvolněním uvolněné energie.
• Jak je "spalování" nutričního rozmezí látek v těle, pokud je přibližně 80%, sestává z kapaliny - vody H₂O.

Druhy biologické oxidace

V souladu s podmínkami prostředí, ve kterém dochází k oxidaci, je rozdělena do dvou typů. Většina zdrojů hub a mikroorganismů se získává převedením živiny anaerobní metodou. Tato reakce nastává bez přístupu k molekulárnímu kyslíku a nazývá se také glykolýza.

Složitější způsob přeměny živin je aerobní forma biologické oxidace nebo tkáňové dýchání. Nedostatek kyslíku způsobuje neschopnost buněk provádět oxidaci, aby produkovala energii, a oni zemřou.

Získání energie živým organismem

V biologii je oxidace vícesložkový fenomén:

• Glykolýza - počáteční fázi-heterotrofní organismy, ve kterých monosacharidy odštěpí anoxické a předchází nástupu buněčné dýchání.
• Oxidace pyruvátu - konverze kyseliny pyrohroznové na acetylkoenzym. Tyto reakce jsou možné pouze za účasti enzymatických komplexů pyruvát dehydrogenázy.
• Proces úpadek beta-tuku kyseliny - fenomén paralelní s oxidací pyruvátu, jehož účelem je zpracování každé mastné kyseliny na acetylkoenzym. Dále se tato látka dodává v cyklu skupin trikarboxylových kyselin.
• Krebsův cyklus je přeměna acetylkoenzymu na kyselinu citronovou a další expozice následné transformaci (jevy dehydrogenace, dekarboxylace a regenerace).
• Oxidativní fosforylace - poslední transformační krok, ve kterém eukaryotický organismus konvertuje ADP na adenosintrifosfátu.

Z toho vyplývá, že oxidace je proces, který zahrnuje:

• fenomén odstraňování vodíku ze substrátu, který je podroben oxidaci (dehydrogenaci);
• fenomén zpětného rázu elektronu substrátem;
• fenomén připojení molekuly kyslíku k substrátu.

Reakce na kovy

Kov Oxidace - reakce, ve které reakcí kovového prvek skupiny a O2, tvorbě oxidů (oxidů).

V širším slova smyslu - reakce, ve které atom ztrácí elektron a vytváří řadu sloučenin, například látky chloridy, sulfidy, atd v přírodním stavu, většina kovů může být pouze v plně oxidovaném stavu (ve formě rudy) ... Z tohoto důvodu je oxidační proces znázorněn ve formě redukční reakce různých složek sloučeniny. Prakticky používané látky kovů a jejich slitin jsou při interakci s prostředím postupně oxidovány - jsou korozní. Procesy oxidace kovů dochází kvůli termodynamickým a kinetickým faktorům.

Valence a oxidace

Stupeň oxidace je valenční. Nicméně mezi nimi existuje nějaký rozdíl. Faktem je, že valence je chemická. element člověk určuje možnost atomu vytvořit určitý počet chemických vazeb s jinými druhy atomů. To je způsobeno dostupností různých typů atomů, respektive různých příležitostí k vytvoření vztahu. Avšak valence může být pouze v kovalentní sloučenině a je tvořena vytvořením společného elektronového páru mezi atomy. Stupeň oxidace, na rozdíl od válence, je stupeň podmíněného náboje, který má atom hmoty. To může být pozitivní "+", nula "0" a negativní ";". Také stupeň oxidace předpokládá, že všechny vazby v látce jsou iontové.

Reakce na vodu

Před více než dvěma miliardami let rostlinné organismy učinily jeden z nejdůležitějších kroků směrem k nástupu evoluce. Došlo k procesu fotosyntézy. Od samého počátku však byly pouze snížené látky typu sulfidů podrobeny fotokompozici, které byly na zemi vystaveny v extrémně malých rozměrech. Oxidace vody je proces, který do atmosféry zavádí významné množství molekulárního kyslíku. To umožnilo bioenergetickým procesům přejít na novou aerobní úroveň. Stejný jev umožnil vytvořit ozonovou obrazovku, která chrání život na Zemi.