酸化還元反応は日常生活でどのように使われていますか?

酸化還元反応、またはレドックス反応は、1つまたは複数の電子が1つの分子または化合物から別の分子または化合物に移動する化学反応です。 電子を失う種は酸化され、通常は還元剤です。 電子を獲得する種は還元され、通常は酸化剤です。 日常の酸化還元反応には、光合成、呼吸、燃焼、腐食が含まれます。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

酸化および還元(または酸化還元)反応は、細胞呼吸中の細胞内、光合成中の植物内、および燃焼および腐食反応中に発生します。

植物の光合成

植物の緑の葉で起こる光合成では、二酸化炭素と水が光の影響下で結合して、分子状酸素と炭水化物グルコースを形成します。 植物はその代謝過程の燃料としてブドウ糖を使用します。 最初のステップでは、光エネルギーを使用して水素原子を解放し、水素原子を還元して酸素ガスを生成します。 次に、これらの原子は二酸化炭素中の炭素を還元します。 これは、二酸化炭素+水+光エネルギー→炭水化物+酸素+水として大まかに表すことができます。 光合成の全体的なバランスの取れた反応は、通常、6 CO2 + 6 H2O-> C6H12O6 + 6O2と記述されます。

呼吸

細胞呼吸は、生物がブドウ糖の化学結合に蓄えられたエネルギーを解放することを可能にします。 食料から燃料を得るための絶対的なエンドポイントと考えてください。 バランスの取れたレドックス反応は次のとおりです。

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

ATPがアデノシン三リン酸である場合、他のさまざまな代謝プロセスを駆動する単純なエネルギー供給化合物。 この反応では、ブドウ糖が酸化され、酸素が還元されます。 大まかに言えば、化合物が水素原子を失ったことを確認すると、それは酸化され、水素原子を獲得すると還元されます。

燃焼

おそらく、燃焼または燃焼は、化学的プロセスというよりも物理的プロセスであると考えているでしょう。 それにもかかわらず、例えば、化石燃料中の炭化水素の燃焼、および木材中の有機物質の燃焼は、典型的な酸化還元反応を表しています。 いずれの場合も、燃焼される化合物の炭素は空気中の酸素原子と結合しますが、一部の酸素は化合物の水素と結合します。 そのため、燃焼している化合物が酸化されて酸素が還元され、二酸化炭素と水蒸気が燃焼生成物として放出されます。

腐食

水が鉄パイプなどと接触すると、水中の酸素の一部が鉄を酸化し、遊離水素イオンを生成します。 これらのイオンは周囲の空気中の酸素と結合して水を形成し、プロセスは鉄の酸化ステップで再び始まります。 その結果、より酸化された状態の鉄の量が増加します。つまり、より多くの正電荷を帯びます。 これらの鉄原子は、ヒドロキシル基(負に帯電した酸素-水素ペア)と結合して、化合物Fe(OH)を形成します。

2、または鉄(II)水酸化物、およびFe(OH)3、または水酸化鉄(III)。 最終的に、乾燥すると、残っているのはFe2O3、つまり酸化鉄で、さびとして知られる赤褐色の物質です。

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