Oksidacija - kakav je to proces?

U ovom ćemo članku razmotriti fenomen oksidacije. Ovaj višekomponentni koncept, koji se pojavljuje u različitim područjima znanosti, na primjer, biologije i kemije. Također ćemo se upoznati s raznolikosti ovog procesa i njegove suštine.

uvod

Od osnovne i početne točke gledišta, oksidacija je proces kemijske karakter koji je popraćen povećanjem stupnja atomske oksidacije tvari koja je izložena. Taj se fenomen javlja zbog prijenosa elektrona iz jednog atoma (redukcijskog i donora) u drugi (akceptor i oksidator).

Ova terminološka jedinica uvedena je u cirkulaciju kemije početkom XIX. Stoljeća, a učinila je je akademik VM Severgin stvoriti oznaku koja označava interakciju tvari s kisikom iz atmosfere.

U nekim slučajevima, oksidacija molekule prati stvaranje nestabilnosti u strukturi tvari i dovodi do propadanja u molekule koje su stabilnije i male u veličini. Činjenica je da se ovaj proces može ponoviti na nekoliko razina brušenja. To jest, formirana manja čestica također može imati veći stupanj oksidacije od atomskih čestica koje su izvorno bile u istoj tvari, ali veće i stabilnije.

U kemiji postoji koncept nižeg i višeg stupnja oksidacije. To nam omogućuje klasificiranje atoma što je više moguće da ih izloži. Najveći stupanj oksidacije odgovara broju skupine u kojoj se nalazi element. Najniži stupanj obično se određuje odgovarajućim čak i neparnim brojem: najviša 2 8-niži, viši donji 7 = 1.

spaljivanje

Spaljivanje je proces oksidacije. U atmosferskom zraku (kao iu okolišu čistog kisika) može se podnijeti oksidacija u obliku izgaranja. Primjer može poslužiti različite tvari: najjednostavniji elementi tvari metala i ne-metala, anorganskih i organskih spojeva. Međutim, najveći je praktički važno zapaljiv (goriva), uključujući izoliranih prirodnih ulja, plina, ugljena, treseta i sl. D. U većini slučajeva, oni tvore složenu smjesu ugljikovodika s niskim koncentracijama kisika ili sumpora, koji sadrži dušik organskih spojeva tipa, i uključivanja tragova ostalih elemenata.

Biološka oksidacija

U biologiji, oksidacijske reakcije su procesi koji u svojoj cjelovitosti konvergiraju na promjenu stupnja oksidacije atoma koji sudjeluju u reakciji, ali to je zbog elektronske raspodjele između komponenata koje djeluju međusobno.

Prva pretpostavka je da u svim živim organizmima dolazi najkompleksnija kemija. reakcija, iznesena je u osamnaestom stoljeću. Kemičar iz Francuske, A. Lavoisier, proučavao je problem. Skrenuo je pozornost na činjenicu da su tijek sagorijevanja i oksidacije u biologiji međusobno slični.

Znanstvenici su istraženi put kisika, kojeg je živo biće apsorbira zbog disanja. Oni su izvijestili da su ovi procesi oksidacije slični procesi koji se događaju pri različitim stopama. Usredotočio se na proces raspadanja, koji se, kako se ispostavilo, temelji na fenomenu interakcije molekule kisika (oksidirajućeg sredstva) s organskom tvari, uključujući ugljikove i / ili vodikove atome. Zbog razgradnje dolazi do apsolutne transformacije tvari.

Bilo je trenutaka procesa, koji znanstvenici nisu mogli u potpunosti razumjeti, među kojima pitanja:

• Zbog čega se oksidacija odvija u uvjetima niske tjelesne temperature, unatoč prisutnosti izvan tijela, samo na visokoj temperaturi.
• Zbog čega su reakcije oksidacije fenomeni koji nisu praćeni oslobađanjem plamena, kao i ogromnim otpuštanjem oslobođene energije.
• Kako je "gorenje" prehrambenog raspona tvari u tijelu, ako je 80% (približno), sastoji se od tekućine H₂O.

Vrste biološke oksidacije

U skladu s uvjetima okoliša u kojem se oksidacija odvija, podijeljena je u dvije vrste. Većina gljivica i mikroorganizama energije dobiveni su pretvaranjem hranjivih tvari kroz anaerobnu metodu. Ova reakcija nastaje bez pristupa molekularnom kisiku, a također se naziva glikoliza.

Složeniji način pretvaranja hranjivih tvari je aerobni oblik biološke oksidacije ili tkiva disanja. Nedostatak kisika uzrokuje nemogućnost da stanice provode oksidaciju kako bi proizvodile energiju i umiru.

Dobivanje energije živog organizma

U biologiji, oksidacija je multikomponentni fenomen:

• Glikoliza - početna faza-heterotrofno organizmi u kojoj monosaharidi cijepaju anoksični i prethodi nastanku stanica disanja.
• Oksidacija piruvata - pretvaranje piruvinske kiseline u acetilcoenzim. Ove reakcije moguće su samo uz sudjelovanje enzimskih kompleksa piruvat-dehidrogenaze.
• Postupak propadanje beta-masti kiseline - fenomen usporedan s oksidacijom piruvata, čija je svrha obrada svake masne kiseline u acetilcoenzim. Nadalje, ta supstancija se isporučuje u ciklusu skupina trikarboksilne kiseline.
• Krebsov ciklus je pretvorba acetilcoenzima u limunske kiseline i daljnja izloženost naknadnoj transformaciji (fenomeni dehidrogenacije, dekarboksilacije i regeneracije).
• Oksidativna fosforilacija je posljednja faza transformacije, tijekom kojeg eukariotski organizam pretvara adenozin difosfat u adenozin trifosfatne kiseline.

Iz toga slijedi da je oksidacija proces koji uključuje:

• fenomen uklanjanja vodika iz supstrata, koji se podvrgava oksidaciji (dehidrogenacija);
• fenomen povlačenja elektrona pomoću supstrata;
• fenomen vezanja molekule kisika na supstrat.

Reakcija nad metalima

Oksidacija metala je reakcija u kojoj nastaje stvaranje oksida (oksida) kroz interakciju nekog elementa iz skupine metala i O2.

U širokom smislu - reakciji u kojoj atom gubi elektron, i stvara niz spojeva, npr tvari kloridi sulfidi, itd u prirodnom stanju najviše metali mogu biti samo u potpunosti oksidiranom stanju (u obliku rude) ... Iz tog je razloga oksidacijski proces predstavljen u obliku redukcijske reakcije raznih komponenata spoja. Praktično korištene tvari od metala i njihovih legura, u interakciji s okolinom, postupno oksidiraju - oni su korodirani. procesi oksidacija metala javljaju se zbog termodinamičkih i kinetičkih čimbenika.

Valencija i oksidacija

Stupanj oksidacije je valencija. Međutim, između njih postoji neka razlika. Činjenica je da je valencija kemijska. element čovjek određuje mogućnost atoma da uspostavlja određeni broj kemijskih veza s drugim vrstama atoma. To je zbog dostupnosti različitih vrsta atoma, odnosno različitih mogućnosti stvaranja odnosa. Međutim, valencija može biti samo u kovalentnom spoju i formirana je stvaranjem zajedničkog elektronskog para između atoma. Stupanj oksidacije, za razliku od valencije, je stupanj uvjetovanog naboja koji posjeduje atom atoma. Može biti pozitivan "+", nula "0" i negativna ";". Također stupanj oksidacije pretpostavlja da su sve veze u tvari ionske.

Reakcija nad vodom

Prije više od dvije milijarde godina biljni organizmi napravili su jedan od najvažnijih koraka prema početku evolucije. Počinje proces fotosinteze. Međutim, od samog početka, samo reducirane tvari tipa vodikovog sulfida bile su podvrgnute fotooksidaciji, koje su bile izložene na tlu u iznimno malim veličinama. Oksidacija vode je proces koji uvodi značajnu količinu molekularnog kisika u atmosferu. To je omogućilo bioenergetskim procesima da se presele na novu aerobnu razinu. Isti fenomen omogućio je formiranje zaslona ozona koji štiti život na Zemlji.