Konparaketa honek erredox erreakzioen (espezieen arteko elektroien transferentzia dakarte) eta neutralizazio erreakzioen (azidotasuna eta alkalinitatea orekatzeko protoien trukea dakarte) arteko oinarrizko desberdintasunak zehazten ditu. Biak sintesi kimikoaren eta aplikazio industrialen zutabeak diren arren, printzipio elektroniko eta ioniko desberdinetan funtzionatzen dute.
Nabarmendunak
Erredoxak elektroien galera eta irabaztea dakar (OIL RIG).
Neutralizazioak beti dakar azido batek eta base batek erreakzionatzea oreka lortzeko.
Bateriak eta erregai-pilak erredox kimikan oinarritzen dira soilik energia sortzeko.
Neutralizazio erreakzioak ordezkapen bikoitzeko erreakzioen azpimultzo bat dira.
Zer da Erredox erreakzioa?
Elektroien mugimenduak definitzen duen prozesua, non espezie bat oxidatzen den eta beste bat erreduzitzen den.
Nukleo-mekanismoa: elektroi-transferentzia
Osagai nagusiak: Oxidatzaileak eta erreduzitzaileak
Aldaketa Behagarria: Oxidazio-egoeren aldaketa
Adibide arrunta: Bateriaren deskarga/herdoila
Metrika: Murrizketa potentzial estandarra
Zer da Neutralizazioa?
Azido eta base batek ura eta gatz bat sortzeko erreakzio bikoitz espezifikoa.
Adibide arrunta: urdaileko azidoa neutralizatzen duen antiazidoa
Metrika: pH eta Titrazio kurbak
Konparazio Taula
Ezaugarria
Erredox erreakzioa
Neutralizazioa
Oinarrizko Gertaera
Elektroien transferentzia
Protoien transferentzia ($H^+$)
Oxidazio egoerak
Atomoek beren oxidazio-zenbakiak aldatzen dituzte
Oxidazio egoerak normalean konstante mantentzen dira
Produktu tipikoak
Espezie murriztuak eta espezie oxidatuak
Ura eta gatz ioniko bat
Erreaktiboak
Erreduzitzailea eta oxidatzailea
Azido bat eta base bat
Energia Trukea
Askotan energia elektrikoa sortzen du
Normalean beroa askatzen du (exotermikoa)
Oxigenoaren eginkizuna
Askotan inplikatuta baina ez beharrezkoa
Normalean oxigenoa $OH^-$ edo $H_2O$-tan agertzen da
Xehetasunak alderatzea
Mekanismo elektronikoak vs. ionikoak
Erredox erreakzioak 'Erredukzio-Oxidazio' zikloen bidez definitzen dira, non elektroiak fisikoki atomo batetik bestera mugitzen diren, haien karga elektrikoa aldatuz. Neutralizazioak, ordea, hidrogeno ioien mugimenduan jartzen du arreta. Erreakzio hauetan, $H^+$ ioi azidoak $OH^-$ ioi basikoekin konbinatzen dira ur molekula neutroak sortzeko, bi substantzien jatorrizko propietate erreaktiboak eraginkortasunez ezeztatuz.
Oxidazio-egoeraren aldaketak
Erredox kimikaren ezaugarri bat oxidazio-zenbakien aldaketa da; adibidez, burdina egoera neutro batetik +3 egoerara aldatzea herdoiltzen denean. Neutralizazio-erreakzioetan, elementu bakoitzaren oxidazio-egoerak normalean berdinak dira. Arreta ez dago atomoen kargen "identitatea" aldatzean, baizik eta nola parekatzen diren ur-disoluzio batean pH neutroa lortzeko.
Erreakzio Produktuak eta Adierazleak
Neutralizazioak ia unibertsalki ura eta gatz bat ematen ditu, hala nola azido klorhidrikoaren eta sodio hidroxidoaren arteko erreakzioan mahai-gatza sortzen den bezala. Erredox produktuak askoz ere anitzagoak dira, metal puruetatik hasi eta gas konplexuetaraino. Neutralizazioa askotan fenolftaleina bezalako pH adierazleekin kontrolatzen den arren, erredox erreakzioak maiz voltmetroak erabiliz neurtzen dira edo trantsizio-metalen ioien kolore-aldaketa dramatikoen bidez behatzen dira.
Rol praktikoak eta biologikoak
Erredox erreakzioak bizitzaren motorra dira, zelulen arnasketa eta fotosintesia elikatzen dituzte elektroiak kate konplexuen bidez mugituz energia gordetzeko edo askatzeko. Neutralizazioak babes-rola du biologian, hala nola pankreak bikarbonatoa jariatzen du urdaileko azidoa heste meharrean sartzen denean neutralizatzeko, azidotasun muturreko ehunen kalteak saihestuz.
Abantailak eta Erabiltzailearen interfazea
Erredox erreakzioa
Abantailak
+Elektrizitatea sortzen du
+Metalen fintzea ahalbidetzen du
+Energia-dentsitate handia
+Metabolismoa indartzen du
Erabiltzailearen interfazea
−Korrosioa/herdoila eragiten du
−Lehergarria izan daiteke.
−Askotan katalizatzaileak behar ditu
−Oreka konplexua
Neutralizazioa
Abantailak
+pHaren kontrol aurreikusgarria
+Gatz baliagarriak sortzen ditu
+Erreakzio-tasa azkarrak
+Hondakinen tratamendu segurua
Erabiltzailearen interfazea
−Bero exotermiko indartsua
−Erreaktibo arriskutsuak
−Azido-basera mugatuta
−Proportzio zehatzak behar ditu
Ohiko uste okerrak
Mitologia
Erredox erreakzioek beti behar dute oxigenoa.
Errealitatea
'Oxidazio' izena izan arren, erredox erreakzio asko oxigenorik gabe gertatzen dira. Adibidez, magnesioaren eta kloro gasaren arteko erreakzioa erredox prozesu bat da, non magnesioa oxidatzen den eta kloroa erreduzitzen den.
Mitologia
Neutralizazio-erreakzio guztiek 7ko pH neutro perfektua ematen dute.
Errealitatea
Helburua $H^+$ eta $OH^-$ orekatzea den arren, sortzen den gatza batzuetan apur bat azidoa edo basikoa izan daiteke, jatorrizko erreaktiboen indarraren arabera. Azido sendo batek base ahul batekin erreakzionatzen duenez, disoluzio apur bat azidoa sortuko du.
Mitologia
Erredox eta neutralizazioa ezin dira sistema berean gertatu.
Errealitatea
Sistema kimiko konplexuek, batez ere organismo biologikoetan, biak aldi berean gertatzen dira maiz. Hala ere, prozesu desberdinak dira; elektroien transferentzia erredox zatia da, eta protoien transferentzia neutralizazio zatia.
Mitologia
Likidoek bakarrik jasan dezakete neutralizazioa.
Errealitatea
Neutralizazioa gasen edo solidoen artean ere gerta daiteke. Adibidez, kaltzio oxido solidoak (base bat) sufre dioxido gas azidoa neutraliza dezake industria-tximinietako garbigailuetan, kutsadura murrizteko.
Sarritan Egindako Galderak
Zer esan nahi du OIL RIG-ek redox sisteman?
OIL RIG erredukzio-erreakzioen mekanika gogoratzeko erabiltzen den mnemoteknia ezaguna da. 'Oxidazioa Galera da, Murrizketa Irabazia da' esan nahi du, elektroien mugimenduari erreferentzia eginez. Substantzia batek elektroiak galtzen baditu, oxidatzen ari da; elektroiak irabazten baditu, erreduzitzen ari da.
Sodio bikarbonatoa eta ozpina erredukzio-erreakzio bat ala neutralizazio-erreakzio bat al da?
Batez ere neutralizazio-erreakzio bat da. Ozpinetako azido azetikoak sodio bikarbonatoarekin (base bat) erreakzionatzen du ura, sodio azetatoa eta karbono dioxido gasa sortzeko. Burbuilak nabarmenak diren arren, gertaera kimiko nagusia protoiak azidotik basera transferitzea da.
Nola erabiltzen dituzte bateriek erredox erreakzioak?
Bateriek bi material desberdin dituzte (anodoak eta katodoak), elektroiekiko afinitate desberdinak dituztenak. Zirkuitu bat ixten denean, erredox erreakzio bat gertatzen da: anodoa oxidatzen da (elektroiak galtzen ditu) eta katodoa erreduzitzen da (elektroiak irabazten ditu). Elektroi horien fluxua kablearen bidez erabiltzen dugun elektrizitatea da.
Zer da 'gatza' neutralizazioaren testuinguruan?
Kimikan, gatza base baten katioi eta azido baten anioi batetik eratutako edozein konposatu ioniko da. 'Mahai-gatza' (sodio kloruroa) adibiderik ospetsuena den arren, beste batzuk potasio nitratoa, magnesio sulfatoa (Epsom gatza) eta kaltzio karbonatoa dira. Hauek neutralizazioaren produktu ez-uragarri estandarrak dira.
Zergatik hartzen da herdoila erredox erreakziotzat?
Herdoila erredox prozesu bat da, burdin atomo neutroek ($Fe$) aireko oxigeno molekulen ($O_2$) elektroiak galtzen baitituzte. Burdina positiboki kargatutako burdin ioi bihurtzen da, eta oxigenoa negatiboki kargatutako oxigeno ioi. Elektroi truke honek konposatu berria sortzen du, burdin oxidoa, herdoila bezala ezagutzen duguna.
Oxidazioa izan al daiteke erredukziorik gabe?
Ez, oxidazioa eta erredukzioa beti batera gertatu behar dira. Elektroiak ezin direnez desagertu subatomiko diren partikulak direnez, atomo batek elektroi bat galtzen badu (oxidazioa), beste atomo bat egon behar da elektroi hori onartzeko (erredukzioa). Horregatik konbinatzen dira 'redox' termino bakarrean.
Zer da oxidatzaile bat?
Oxidatzailea beste substantzia batetik elektroiak "hartzen" dituen substantzia da. Paradoxikoki, oxidatzailea bera erreduzitu egiten da, elektroiak irabazten dituena baita. Oxidatzaile sendo ohikoenen artean oxigenoa, kloroa eta hidrogeno peroxidoa daude.
Zergatik da ura neutralizazioaren produktu bat?
Ura ($H_2O$) azido batek $H^+$ ioiak (protoiak) eta base batek $OH^-$ ioiak (hidroxidoa) askatzen dituelako sortzen da. Bi ioi oso erreaktibo hauek elkartzen direnean, ezin hobeto lotzen dira ur egonkor eta neutroa sortzeko. Ioi erreaktiboen kentze horrek disoluzioaren pHa "neutralizatzen" du.
Epaia
Aukeratu erredox erreakzioak energia biltegiratzea, errekuntza edo metalen erauzketa aztertzerakoan, non elektroien mugimendua funtsezkoa den. Aukeratu neutralizazioa pH kontrola, hondakin-uren tratamendua edo azido eta baseetatik gatz ionikoen sintesia lantzen duzunean.