Hogyan használják az oxidációs-redukciós reakciókat a mindennapi életben?

Az oxidációs-redukciós reakció vagy redox-reakció olyan kémiai reakció, amelynek során egy vagy több elektron átkerül egyik molekuláról vagy vegyületről a másikra. Az elektronokat vesztő faj oxidált és általában redukálószer; az elektronokat nyerő faj redukálódik, és általában az oxidálószer. A mindennapi redoxi reakciók magukban foglalják a fotoszintézist, a légzést, az égést és a korróziót.

TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)

Az oxidációs és redukciós (vagy redox) reakciók sejtjeinkben a sejtlégzés során, a növényekben a fotoszintézis során, valamint az égési és korróziós reakciók során következnek be.

A fotoszintézis során, amely a növények zöld leveleiben zajlik, a szén-dioxid és a víz a fény hatására kombinálódva molekuláris oxigént és szénhidrát-glükózt képez. A növény a glükózt használja üzemanyagként metabolikus folyamataihoz. Az első lépésben fényenergiát használnak fel a hidrogénatomok felszabadítására, csökkentésére és oxigéngáz létrehozására; ezek az atomok ezután csökkentik a szén-dioxidban lévő szenet. Ez nagyjából szén-dioxid + víz + fényenergia → szénhidrát + oxigén + víz kifejezéssel fejezhető ki. A fotoszintézis általános, kiegyensúlyozott reakciója általában 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2.

A sejtes légzés lehetővé teszi az organizmusok számára, hogy felszabadítsák a glükóz kémiai kötéseiben tárolt energiát; úgy gondolja, mint az abszolút végpontot az üzemanyag táplálékhoz jutásában. A kiegyensúlyozott redox reakció:

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

Ahol az ATP az adenozin-trifoszfát, egyszerű energiaellátó vegyület, amely különféle egyéb anyagcsere folyamatokat hajt végre. Ebben a reakcióban a glükóz oxidálódik és az oxigén redukálódik. Lazán szólva, amikor azt látja, hogy egy vegyület elvesztette a hidrogénatomokat, oxidálódott, és amikor megszerezte azokat, redukálódott.

Talán úgy gondolja, hogy az égés vagy az égés inkább fizikai, mint kémiai folyamat. Mindazonáltal mondjuk a fosszilis tüzelőanyagokban lévő szénhidrogének elégetése, valamint a szerves anyagok fában való elégetése lényegében redoxireakciókat jelent. Mindegyik esetben az égetendő vegyületben lévő szén megköti a levegőben lévő oxigénatomokat, míg néhány oxigén a vegyületben lévő hidrogénhez kötődik; ezért az égetett vegyület oxidálódik és az oxigén redukálódik, széndioxid és vízgőz keletkezik égéstermékként.

Amikor a víz érintkezik például egy vascsővel, a vízben lévő oxigén egy része oxidálja a vasat, szabad hidrogénionokat eredményezve. Ezek az ionok a környezeti levegőben lévő oxigénnel kombinálva vizet képeznek, és a folyamat a vas oxidációs lépésénél kezdődik újra, ennek eredményeként növekvő mennyiségű vas oxidáltabb állapotban van - vagyis egyre több pozitív töltést hordoz. Ezek a vasatomok hidroxilcsoportokkal - negatív töltésű oxigén-hidrogén párokkal - egyesülve képezik a Fe (OH) vegyületeket₂vagy vas (II) hidroxid és Fe (OH)₃vagy vas (III) hidroxid. Végül szárítással a Fe2O3 vagy vas-oxid marad a vörösesbarna anyag, amelyet rozsdának neveznek.