Oxidació versus combustió
Les reaccions de reducció d'oxidació són un tipus bàsic de reaccions químiques amb les quals ens trobem habitualment a la vida.
Oxidació
Originalment, les reaccions d'oxidació es van identificar com les reaccions en què participa l'oxigen gasós. Allà, l'oxigen es combina amb una altra molècula per produir un òxid. En aquesta reacció, l'oxigen es redueix i l' altra substància s'oxida. Per tant, bàsicament, la reacció d'oxidació és afegir oxigen a una altra substància. Per exemple, en la següent reacció, l'hidrogen s'oxida i, per tant, l'àtom d'oxigen s'ha afegit a l'hidrogen formant aigua.
2H2 + O2 -> 2H2O
Una altra manera de descriure l'oxidació és la pèrdua d'hidrogen. Hi ha algunes ocasions en què és difícil descriure l'oxidació com l'addició d'oxigen. Per exemple, en la següent reacció, l'oxigen s'ha afegit tant al carboni com a l'hidrogen, però només el carboni ha sofert oxidació. En aquest cas, l'oxidació es pot descriure dient que és la pèrdua d'hidrogen. Com que els hidrògens s'han eliminat del metà en produir diòxid de carboni, el carboni s'ha oxidat.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Un altre enfocament alternatiu per descriure l'oxidació és la pèrdua d'electrons. Aquest enfocament es pot utilitzar per explicar reaccions químiques, on no podem veure la formació d'òxids o la pèrdua d'hidrogen. Així, fins i tot quan no hi ha oxigen, podem explicar l'oxidació mitjançant aquest enfocament. Per exemple, en la següent reacció, el magnesi s'ha convertit en ions de magnesi. Des que, el magnesi ha perdut dos electrons, ha patit oxidació i el clor gasós és l'agent oxidant.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
L'estat d'oxidació ajuda a identificar els àtoms que han patit oxidació. Segons la definició de la IUPAC, l'estat d'oxidació és “una mesura del grau d'oxidació d'un àtom en una substància. Es defineix com la càrrega que es podria imaginar que té un àtom . L'estat d'oxidació és un valor enter, i pot ser positiu, negatiu o zero. L'estat d'oxidació d'un àtom està sotmès a canvis després d'una reacció química. Si l'estat d'oxidació augmenta, es diu que l'àtom està oxidat. Com en la reacció anterior, el magnesi té un estat d'oxidació zero i l'ió magnesi té un estat d'oxidació +2. Com que el nombre d'oxidació ha augmentat, el magnesi s'ha oxidat.
Combustió
La combustió o l'escalfament és una reacció on la calor es produeix per una reacció exotèrmica. Perquè la reacció tingui lloc, hi ha d'haver un combustible i un oxidant. Les substàncies que pateixen la combustió es coneixen com a combustibles. Aquests poden ser hidrocarburs com la gasolina, el gasoil, el metà o el gas hidrogen, etc. Normalment l'agent oxidant és l'oxigen, però també hi pot haver altres oxidants com el fluor. En la reacció, el combustible és oxidat per l'oxidant. Per tant, aquesta és una reacció d'oxidació. Quan s'utilitzen combustibles d'hidrocarburs, els productes després d'una combustió completa solen ser diòxid de carboni i aigua. Tanmateix, si la crema no es va produir completament, es poden alliberar monòxid de carboni i altres partícules a l'atmosfera, i això pot provocar molta contaminació.
Quina diferència hi ha entre l'oxidació i la combustió?
• La combustió és una reacció d'oxidació.
• Per a la combustió, l'oxidant habitual és l'oxigen, però, perquè es produeixi una reacció d'oxidació, l'oxigen no és essencial.
• En la combustió, els productes són principalment aigua i diòxid de carboni, però, en oxidació, el producte pot variar segons la matèria de partida. Tanmateix, sempre tindran un estat d'oxidació més alt que els reactius.
• En les reaccions de combustió, es produeix calor i llum, i es pot treballar a partir de l'energia. Però per a les reaccions d'oxidació, això no sempre és cert.
