Как окислительно-восстановительные реакции используются в повседневной жизни?

Реакция окисления-восстановления или окислительно-восстановительная реакция - это химическая реакция, в которой один или несколько электронов передаются от одной молекулы или соединения к другой. Часть, которая теряет электроны, окисляется и обычно является восстановителем; частицы, которые получают электроны, восстанавливаются и обычно являются окислителями. Повседневные окислительно-восстановительные реакции включают фотосинтез, дыхание, горение и коррозию.

TL; DR (слишком длинный; Не читал)

Реакции окисления и восстановления (или окислительно-восстановительные) происходят в наших клетках во время клеточного дыхания, у растений во время фотосинтеза, а также во время реакций горения и коррозии.

При фотосинтезе, который происходит в зеленых листьях растений, углекислый газ и вода объединяются под действием света с образованием молекулярного кислорода и углеводной глюкозы. Растение использует глюкозу в качестве топлива для своих метаболических процессов. На первом этапе энергия света используется для высвобождения атомов водорода, их восстановления и образования газообразного кислорода; эти атомы затем восстанавливают углерод в диоксиде углерода. Это можно приблизительно выразить как углекислый газ + вода + световая энергия → углеводы + кислород + вода. Общая сбалансированная реакция фотосинтеза обычно записывается как 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2.

Клеточное дыхание позволяет организмам высвобождать энергию, хранящуюся в химических связях глюкозы; думайте об этом как об абсолютной конечной точке получения топлива из пищи. Сбалансированная окислительно-восстановительная реакция:

C₆ЧАС₁₂О₆ + 6 O₂ -> 6 СО₂ + 6 часов₂O + 36 АТФ

Где АТФ - это аденозинтрифосфат, простое энергоснабжающее соединение, которое управляет различными другими метаболическими процессами. В этой реакции глюкоза окисляется, а кислород восстанавливается. Грубо говоря, всякий раз, когда вы видите, что соединение потеряло атомы водорода, оно окислилось, а когда оно получило их, оно восстановилось.

Возможно, вы думаете о горении или горении как о более физическом процессе, чем о химическом. Тем не менее, сжигание, скажем, углеводородов в ископаемом топливе, а также сжигание органических материалов в древесине представляют собой типичные окислительно-восстановительные реакции. В каждом случае углерод в сжигаемом соединении связывается с атомами кислорода в воздухе, в то время как некоторое количество кислорода связывается с водородом в соединении; следовательно, сжигаемое соединение окисляется, а кислород восстанавливается, при этом в качестве продуктов сгорания выделяются диоксид углерода и водяной пар.

Когда вода вступает в контакт, например, с железной трубой, часть кислорода в воде окисляет железо, давая свободные ионы водорода. Эти ионы соединяются с кислородом окружающего воздуха с образованием воды, и процесс снова начинается на стадии окисления железа, в результате увеличивается количество железа в более окисленном состоянии, то есть несущее все больше и больше положительного заряда. Эти атомы железа соединяются с гидроксильными группами - отрицательно заряженными парами кислород-водород - с образованием соединений Fe (OH).₂, или гидроксид железа (II) и Fe (OH)₃, или гидроксид железа (III). В конечном итоге после высыхания остается Fe2O3 или оксид железа - красновато-коричневый материал, известный как ржавчина.