ჟანგვა-შემცირების რეაქცია, ან რედოქს რეაქცია არის ქიმიური რეაქცია, რომლის დროსაც ერთი ან მეტი ელექტრონი გადადის ერთი მოლეკულიდან ან ნაერთიდან მეორეში. სახეობები, რომლებიც კარგავენ ელექტრონებს, იჟანგება და, როგორც წესი, ამცირებს აგენტს; სახეობები, რომლებიც იძენენ ელექტრონებს, მცირდება და, როგორც წესი, წარმოადგენს ჟანგვის აგენტს. ყოველდღე რედოქს რეაქციები მოიცავს ფოტოსინთეზს, სუნთქვას, წვას და კოროზიას.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
ჟანგვის და შემცირების (ან რედოქს) რეაქციები ხდება ჩვენს უჯრედებში უჯრედული სუნთქვის დროს, მცენარეებში ფოტოსინთეზის დროს და წვისა და კოროზიის რეაქციების დროს.
ფოტოსინთეზი მცენარეებში
ფოტოსინთეზში, რომელიც ხდება მცენარეთა მწვანე ფოთლებში, ნახშირორჟანგი და წყალი შუქის ზემოქმედებით აყალიბებენ მოლეკულურ ჟანგბადს და ნახშირწყლების გლუკოზას. მცენარე გლუკოზას საწვავად იყენებს მისი მეტაბოლური პროცესებისთვის. პირველ ეტაპზე, მსუბუქი ენერგია გამოიყენება წყალბადის ატომების გასათავისუფლებლად, მათი შემცირებისა და ჟანგბადის გაზის შესაქმნელად; შემდეგ ეს ატომები ამცირებენ ნახშირორჟანგს ნახშირბადში. ეს შეიძლება გამოიხატოს დაახლოებით ნახშირორჟანგი + წყალი + მსუბუქი ენერგია → ნახშირწყლები + ჟანგბადი + წყალი. ზოგადად, დაბალანსებული რეაქცია ფოტოსინთეზისთვის ჩვეულებრივ იწერება 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2.
სუნთქვა
უჯრედული სუნთქვა ორგანიზმებს საშუალებას აძლევს გაათავისუფლონ გლუკოზის ქიმიურ კავშირებში შენახული ენერგია; იფიქრეთ მასზე, როგორც აბსოლუტურ საბოლოო წერტილად საკვებიდან საწვავის მიღებაში. დაბალანსებული რედოქს რეაქციაა:
გ6ჰ12ო6 + 6 ო2 -> 6 CO2 + 6 სთ2O + 36 ATP
სადაც ATP არის ადენოზინტრიფოსფატი, მარტივი ენერგიის მომწოდებელი ნაერთია, რომელიც სხვადასხვა სხვა მეტაბოლურ პროცესებს მართავს. ამ რეაქციის დროს ხდება გლუკოზის დაჟანგვა და ჟანგბადის შემცირება. თავისუფლად რომ ვთქვათ, ყოველთვის, როდესაც ხედავთ, რომ ნაერთმა დაკარგა წყალბადის ატომები, ის იჟანგება, ხოლო მათი მიღების შემდეგ იკლებს.
წვა
ალბათ ფიქრობთ, რომ წვა, ან წვა უფრო ფიზიკურ პროცესია, ვიდრე ქიმიური. ამის მიუხედავად, წიაღისეულის საწვავში ნახშირწყალბადების წვა, ისევე როგორც ორგანული მასალის შეწვა ხეში წარმოადგენს კვინტესენციალურ რედოქს რეაქციებს. თითოეულ შემთხვევაში, ნახშირბადი იწვის ობლიგაციებს ჰაერში ჟანგბადის ატომებთან, ზოგი კი ჟანგბადის ბმულები ნაერთში არსებულ წყალბადთან; ამიტომ, დამწვარი ნაერთი იჟანგება და ჟანგბადი მცირდება, ნახშირორჟანგი და წყლის ორთქლი გამოიყოფა, როგორც წვის პროდუქტები.
კოროზია
როდესაც წყალი შედის კონტაქტში, მაგალითად, რკინის მილსადენი, წყალში არსებული ჟანგბადი ჟანგავს რკინას, გამოიყოფა თავისუფალი წყალბადის იონები. ეს იონები აერთიანებს ჟანგბადს ატმოსფერულ ჰაერში და ქმნიან წყალს და პროცესი იწყება რკინის ჟანგვის საფეხურზე, შედეგად იზრდება რკინის რაოდენობა უფრო დაჟანგულ მდგომარეობაში - ეს არის უფრო და უფრო მეტი დადებითი მუხტის ტარება. ეს რკინის ატომები ერწყმის ჰიდროქსილის ჯგუფებს - უარყოფითად დამუხტულ ჟანგბად – წყალბადის წყვილებს - ქმნიან ნაერთებს Fe (OH)2, ან რკინის (II) ჰიდროქსიდი და Fe (OH)3, ან რკინის (III) ჰიდროქსიდი. საბოლოოდ, გაშრობასთან ერთად, რჩება Fe2O3 ან რკინის ოქსიდი, მოწითალო-მოყავისფრო მასალა, რომელიც ჟანგის სახელით არის ცნობილი.
