Oksidacija - kakšen proces je to?

V tem članku bomo upoštevali pojav oksidacije. Ta večkomponentni koncept, ki se pojavlja na različnih področjih znanosti, na primer v biologiji in kemiji. Prav tako se bomo seznanili z raznolikostjo tega procesa in njegovega bistva.

Uvod

Z osnovnega in začetnega vidika je oksidacija proces kemije ki jo spremlja povečanje stopnje atomske oksidacije snovi, ki je izpostavljena. Ta pojav nastane zaradi prenosa elektronov iz enega atoma (reducenta in donorja) v drugo (akceptor in oksidant).

Ta terminološka enota je bila uvedena v kroženje kemije v začetku XIX je akademik V.M. Severgin ustvari označbo, ki kaže na interakcijo snovi s kisikom iz ozračja.

V nekaterih primerih oksidacijo molekule spremlja nastajanje nestabilnosti v strukturi snovi in ​​vodi do njegovega razpada v molekule, ki so bolj stabilne in majhne. Dejstvo je, da se ta postopek lahko ponovi na več različnih ravneh brušenja. To pomeni, da ima lahko formirani manjši delec tudi višjo stopnjo oksidacije kot atomski delci, ki so bili originalno v isti snovi, vendar večji in stabilnejši.

V kemiji je koncept nižje in višje stopnje oksidacije. To nam omogoča, da razvrstimo atome, kolikor je mogoče, da jih razstavimo. Najvišja stopnja oksidacije ustreza številu skupine, v kateri se nahaja element. Najnižja stopnja, praviloma, je določena s korespondenco enake in liho število: višji 8 = nižji 2, višji 7 = nižji 1.

Burning

Burning je proces oksidacije. V atmosferskem zraku (kot tudi v okolju čistega kisika) se lahko oksidira v obliki izgorevanja. Primer lahko služi različnim snovem: najpreprostejši elementi kovin in nekovin, anorganskih in organskih spojin. Vendar pa je najbolj praktično pomembno je gorljiva (goriva), vključno z njenimi izoliranimi zemeljskega olja, plina, premoga, šote in podobno. D. V večini primerov tvorijo kompleksno zmes ogljikovodikov z nizko koncentracijo kisika žvepla, organskih spojin tipa, ki vsebuje dušik, in vključkov v sledovih drugih elementov.

Biološka oksidacija

V biologiji so oksidacijske reakcije procesi, ki se v svoji celoti zbližujejo s spremembo stopnje oksidacije atomov, ki sodelujejo v reakciji, vendar je to posledica elektronske porazdelitve med komponentami, ki se medsebojno delujejo.

Prva predpostavka je, da v vseh živih organizmih poteka najbolj kompleksna kemija. reakcija, je bila predstavljena v osemnajstem stoletju. Problem je preučeval kemik iz Francije, A. Lavoisier. Opozoril je na dejstvo, da so potek vžiganja in oksidacije v biologiji podobni drug drugemu.

Znanstveniki so raziskali pot kisika, ki jo je absorbiralo živo bitje zaradi dihanja. Poročali so, da so ti oksidacijski procesi podobni procesi, ki se pojavljajo pri različnih stopnjah. Osredotočil se je na proces razgradnje, ki se je, kot se je izkazalo, temeljil na pojavi interakcije molekule kisika (oksidatorja) z organsko snovjo, vključno z atomi ogljika in / ali vodika. Zaradi razgradnje poteka absolutna transformacija snovi.

Obstajajo trenutki procesa, ki jih znanstveniki niso mogli popolnoma razumeti, med katerimi so vprašanja:

• Zakaj oksidacija poteka v pogojih nizke telesne temperature, kljub prisotnosti izven telesa, le pri visoki temperaturi.
• Zaradi tega so oksidacijske reakcije pojavi, ki jih ne spremlja sproščanje plamena, kot tudi ogromne izpuste sproščene energije.
• Kako je "zgorevanje" hranilnega območja snovi v telesu, če je 80% (približno), sestavljeno iz tekočine - vode H₂O.

Vrste biološke oksidacije

V skladu s pogoji okolja, v katerem poteka oksidacija, je razdeljen na dva tipa. Večino gliv in mikroorganizmov dobimo s pretvorbo hranil skozi anaerobno metodo. Ta reakcija se zgodi brez dostopa do molekularnega kisika in se imenuje tudi glikoliza.

Zapleten način pretvorbe hranilnih snovi je aerobna oblika biološke oksidacije ali dihanja tkiv. Pomanjkanje kisika povzroča nezmožnost celic, da izvajajo oksidacijo za proizvodnjo energije, in umrejo.

Pridobivanje energije živega organizma

V biologiji je oksidacija večkomponentni pojav:

• Glikoliza je začetna stopnja heterotrofnih organizmov, med katerimi se monosaharidi razgrajujejo brez kisika in pred začetkom procesa celičnega dihanja.
• Oksidacija piruvata - pretvorba piruvičnih kislin v acetilcoenzim. Te reakcije so možne samo s sodelovanjem encimskih kompleksov piruvat dehidrogenaze.
• Postopek razpad beta-maščobe kisline - pojav, ki je vzporeden oksidaciji piruvata, katerega namen je predelava vsake maščobne kisline v acetilcoenzim. Nadalje je ta snov dobavljena v ciklu skupin trikarboksilne kisline.
• Krebsov cikel je pretvorba acetilcoenzima v citronske kisline in nadaljnja izpostavljenost nadaljnji transformaciji (pojavi dehidrogenacije, dekarboksilacije in regeneracije).
• Oksidativna fosforilacija je zadnja stopnja transformacije, med katero je evkariontski organizem pretvoril adenozin difosfat v adenozin trifosfatne kisline.

Iz tega izhaja, da je oksidacija proces, ki vključuje:

• pojav odstranjevanja vodika iz substrata, ki je podvržen oksidaciji (dehidrogenaciji);
• pojav odpusta elektronov s substratom;
• pojav vezave molekule kisika na substrat.

Reakcija na kovine

Oksidacija kovine je reakcija, pri kateri nastanejo oksidi (oksidi) skozi interakcijo elementa iz skupine kovin in O2.

V širšem smislu - reakciji, pri kateri atom padel elektron in ustvarja različne spojine, npr snovi kloridi, sulfidi itd v naravnem stanju večina kovine je lahko samo v celoti oksidiranem stanju (v obliki rude) ... Zato je oksidacijski proces predstavljen v obliki reakcije redukcije različnih sestavin spojine. Praktično uporabljane snovi kovin in njihovih zlitin, ko se v stiku z okoljem, postopoma oksidirajo - so korodirane. Procesi oksidacija kovin pojavijo zaradi termodinamičnih in kinetičnih dejavnikov.

Valenca in oksidacija

Stopnja oksidacije je valenca. Vendar pa obstaja nekaj razlike med njimi. Dejstvo je, da je valenca kemična. Element človek določi možnost, da atom določi določeno število kemičnih vezi z drugimi vrstami atomov. To je posledica razpoložljivosti različnih vrst atomov oziroma različnih možnosti za ustvarjanje razmerja. Vendar pa je valenca lahko le v kovalentni spojini in nastane z oblikovanjem skupnega elektronskega para med atomi. Stopnja oksidacije, v nasprotju z valenco, je stopnja pogojenega bremena, ki jo ima atom snovi. Lahko je pozitiven "+", nič "0" in negativen ";". Tudi stopnja oksidacije predpostavlja, da so vse vezi v snovi jonske.

Reakcija na vodo

Pred več kot dvema milijardama let so rastlinski organizmi naredili enega najpomembnejših korakov proti začetku evolucije. Nastal je proces fotosinteze. Vendar pa je bilo od samega začetka izpostavljenih le redukcijskim snovem vodikovega sulfida, ki so bili prikazani na tleh v zelo majhnih velikostih. Oksidacija vode je proces, ki v ozračje uvaja znatno količino molekularnega kisika. To je omogočilo, da biološki procesi prehajajo na novo aerobno raven. Isti pojav je omogočil oblikovanje ozonskega zaslona, ​​ki ščiti življenje na Zemlji.