Oksidasyon ve Yanma
Oksidasyon indirgeme reaksiyonları, hayatta sıklıkla karşılaştığımız temel bir kimyasal reaksiyon türüdür.
Oksidasyon
Başlangıçta oksidasyon reaksiyonları, oksijen gazının katıldığı reaksiyonlar olarak tanımlandı. Orada oksijen, bir oksit üretmek için başka bir molekülle birleşir. Bu reaksiyonda oksijen redüksiyona, diğer madde oksidasyona uğrar. Bu nedenle, temel olarak oksidasyon reaksiyonu, başka bir maddeye oksijen eklenmesidir. Örneğin, aşağıdaki reaksiyonda hidrojen oksidasyona uğrar ve bu nedenle hidrojen oluşturan suya oksijen atomu eklenir.
2H2 + O2 -> 2H2O
Oksidasyonu tanımlamanın başka bir yolu da hidrojen kaybıdır. Oksidasyonu oksijen eklemek olarak tanımlamanın zor olduğu bazı durumlar vardır. Örneğin, aşağıdaki reaksiyonda, hem karbona hem de hidrojene oksijen eklenmiştir, ancak yalnızca karbon oksidasyona uğramıştır. Bu durumda oksidasyon, hidrojen kaybıdır denilerek tarif edilebilir. Karbon dioksit üretirken hidrojenler metandan ayrıldığından, oradaki karbon oksitlenmiştir.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Oksidasyonu tanımlamak için başka bir alternatif yaklaşım, elektron kaybıdır. Bu yaklaşım, bir oksit oluşumunu veya hidrojen kaybını göremediğimiz kimyasal reaksiyonları açıklamak için kullanılabilir. Yani oksijen olmadığında bile oksidasyonu bu yaklaşımla açıklayabiliriz. Örneğin aşağıdaki reaksiyonda magnezyum magnezyum iyonlarına dönüşmüştür. Magnezyum iki elektron kaybettiğinden oksidasyona uğramıştır ve oksitleyici ajan klor gazıdır.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Oksidasyon durumu, oksidasyona uğramış atomların tanımlanmasına yardımcı olur. IUPAC tanımına göre, oksidasyon durumu “bir maddedeki bir atomun oksidasyon derecesinin bir ölçüsüdür. Bir atomun sahip olabileceği düşünülebilecek yük olarak tanımlanır.” Oksidasyon durumu bir tamsayı değeridir ve pozitif, negatif veya sıfır olabilir. Bir atomun oksidasyon durumu, kimyasal reaksiyon üzerine değişime tabi tutulur. Oksidasyon durumu artıyorsa, atomun oksitlendiği söylenir. Yukarıdaki reaksiyonda olduğu gibi, magnezyum sıfır oksidasyon durumuna ve magnezyum iyonu +2 oksidasyon durumuna sahiptir. Oksidasyon sayısı arttığı için magnezyum oksitlenmiştir.
Yanma
Yanma veya ısıtma, ısının ekzotermik bir reaksiyonla üretildiği bir reaksiyondur. Reaksiyonun gerçekleşmesi için orada bir yakıt ve bir oksitleyici olmalıdır. Yanan maddelere yakıt denir. Bunlar benzin, dizel, metan veya hidrojen gazı vb. gibi hidrokarbonlar olabilir. Genellikle oksitleyici madde oksijendir, ancak flor gibi başka oksitleyiciler de olabilir. Reaksiyonda, yakıt oksitleyici tarafından oksitlenir. Bu nedenle, bu bir oksidasyon reaksiyonudur. Hidrokarbon yakıtlar kullanıldığında, tam bir yanmadan sonraki ürünler genellikle karbondioksit ve sudur. Ancak yanma tamamen gerçekleşmediyse karbon monoksit ve diğer partiküller atmosfere salınabilir ve bu da çok fazla kirliliğe neden olabilir.
Oksidasyon ve Yanma arasındaki fark nedir?
• Yanma bir oksidasyon reaksiyonudur.
• Yanma için normal oksitleyici oksijendir, ancak oksidasyon reaksiyonunun gerçekleşmesi için oksijen gerekli değildir.
• Yanmada ürünler öncelikle su ve karbondioksittir, ancak oksidasyonda ürün başlangıç malzemesine bağlı olarak değişebilir. Ancak, her zaman reaktanlardan daha yüksek oksidasyon durumuna sahip olacaklardır.
• Yanma reaksiyonlarında ısı ve ışık üretilir ve enerjiden iş yapılabilir. Ancak oksidasyon reaksiyonları için bu her zaman doğru değildir.
