Kuinka hapettumista vähentäviä reaktioita käytetään jokapäiväisessä elämässä?

Hapetus-pelkistysreaktio tai redoksireaktio on kemiallinen reaktio, jossa yksi tai useampi elektroni siirtyy yhdestä molekyylistä tai yhdisteestä toiseen. Elektroneja menettävä laji on hapettunut ja yleensä pelkistävä aine; elektroneja tuottava laji pelkistyy ja on yleensä hapettava aine. Päivittäisiä redox-reaktioita ovat fotosynteesi, hengitys, palaminen ja korroosio.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Hapetus- ja pelkistysreaktioita (tai redoksireaktioita) tapahtuu soluissamme soluhengityksen aikana, kasveissa fotosynteesin aikana sekä palamis- ja korroosioreaktioiden aikana.

Kasvien vihreissä lehdissä tapahtuvassa fotosynteesissä hiilidioksidi ja vesi yhdistyvät valon vaikutuksesta muodostaen molekyylihappea ja hiilihydraattiglukoosia. Kasvi käyttää glukoosia polttoaineena aineenvaihduntaan. Ensimmäisessä vaiheessa valoenergiaa käytetään vetyatomien vapauttamiseen, pelkistämiseen ja happikaasun muodostumiseen; nämä atomit vähentävät sitten hiilidioksidin hiiltä. Tämä voidaan ilmaista karkeasti hiilidioksidina + vesi + valoenergia → hiilihydraatti + happi + vesi. Yleinen, tasapainoinen reaktio fotosynteesille kirjoitetaan yleensä 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2.

Soluhengitys antaa organismien vapauttaa glukoosin kemiallisiin sidoksiin varastoidun energian; Ajattele sitä absoluuttisena päätepisteenä polttoaineen saannissa ruoasta. Tasapainoinen redox-reaktio on:

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ -> 6 CO₂ + 6 H₂O + 36 ATP

Jos ATP on adenosiinitrifosfaatti, yksinkertainen energiaa tuottava yhdiste, joka ohjaa useita muita aineenvaihduntaprosesseja. Tässä reaktiossa glukoosi hapetetaan ja happi vähenee. Löyhästi sanoen, aina kun huomaat, että yhdiste on menettänyt vetyatomeja, se on hapettunut ja kun se on saatu, se on pelkistynyt.

Ehkä ajattelet polttamista tai palamista enemmän fysikaaliseksi kuin kemialliseksi prosessiksi. Kuitenkin esimerkiksi hiilivetyjen palaminen fossiilisissa polttoaineissa samoin kuin orgaanisen materiaalin palaminen puussa edustavat olennaisia ​​redoksireaktioita. Kummassakin tapauksessa poltettavan yhdisteen hiili sitoutuu ilmassa olevien happiatomien kanssa, kun taas osa happea sitoutuu yhdisteen veteen; siksi poltettava yhdiste hapetetaan ja happi pelkistyy, jolloin hiilidioksidi ja vesihöyry syntyvät palamistuotteina.

Kun vesi joutuu kosketuksiin esimerkiksi rautaputken kanssa, osa vedessä olevasta hapesta hapettaa rautaa tuottaen vapaita vetyioneja. Nämä ionit yhdistyvät ympäröivän ilman hapen kanssa muodostaen vettä, ja prosessi alkaa uudelleen raudan hapetusvaiheessa, tuloksena on kasvavat rautamäärät hapettuneemmassa tilassa - ts. kantavat yhä enemmän positiivista varausta. Nämä rautatomit yhdistyvät hydroksyyliryhmiin - negatiivisesti varautuneisiin happi-vetypareihin - muodostaen yhdisteitä Fe (OH)₂tai rauta (II) hydroksidi ja Fe (OH)₃tai rauta (III) hydroksidi. Viime kädessä kuivumisen yhteydessä jäljellä on Fe2O3 tai rautaoksidi, joka on punaruskea materiaali, joka tunnetaan nimellä ruoste.