Reduksje (skiekunde)

In reduksje is in skiekundich proses, dêr't in stof (de oksidator) yn elektroanen oannimt fan in oare stof (de reduktor).

Skiednis

De term reduksje wurdt foar it earst brûkt om de tarieding fan metalen te beskriuwen. Troch de massa fan de erts te redusearjen (betsjut dus: ferminderjen), krige men dus it metaal. Nei it ûntjaan fan de ioaneteory wie it ek mooglik reduksje te beskriuwen as it ferminderjen fan de lading fan de metaal-ioanen. Ta einbeslút hat de reduksje in bredere betsjuttenis krigen: it ôfstean fan elektroanen.

Redoksreaksje

Elektroanen opnimme betsjut dat der earne elektroanen wei komme moatte. Elektroanen komme yn in (wetterige) oplossing nea los foar. As der elektroanen earne wei komme moatte, moat in oar dieltsje elektroanen ôfstjitte. Dat dieltsje wurdt dan oksidearre. De reduksje fan it iene elemint betsjut dus de oksidaasje fan it oare. Dêrom wurdt wol praat fan REDuksje-OKSidaasje, oftewol redoksreaksje.

Reduktor en oksidator

In stof dy't yn steat is in oare stof te redusearjen, wurdt in reduktor neamd. De stof dy't redusearre wurdt nimt de elektroanen op en is dus de oksidator. As de oksidator redusearre wurdt, wurdt de reduktor oksidearre. Om't nei it opnimmen fan elektroanen dy ek wer ôfstien wurde kinne, ûntstiet yn de reduksje út de oksidator wei in reduktor.

Foarbylden

As der allinne nei it part fan de reduksje fan in redoksreaksje sjoen wurdt, sprekt men fan in heale reaksje fan de reduksje. De oare helte, de oksidaasje, wurdt bûten beskôging litten. Hjirûnder folget in foarbyld fan it meitsjen fan izer:

Fe³⁺ + 3 e⁻ → Fe_(s)

Yn ertsen komt izer almeast foar as Fe³⁺, benammen as okside of karbonaat. Yn heechûnen wurdt koalmonokside as reduktor taheake wêrtroch't it metaal izer ûntstiet.

Ynstee fan ta it metaal izer, kin Fe³⁺ ek ta Fe²⁺ redusearre wurde.

Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺

Fe³⁺ is de oksidator dy't it elektron opnimt en sadwaande redusearre wurdt ta Fe²⁺. It ûntstiene Fe²⁺-ion is in spesjaal dieltsje. Yn tsjinstelling ta Fe³⁺, dat allinne redusearre wurde kin, en it metaal izer, dat allinne oksidearre wurde kin, kin Fe²⁺ beide oksidearre en redusearre wurde.

Guon baktearjes binne ek yn steat en fier dy reaksje út. Ynstee fan soerstof wurdt Fe³⁺ brûkt as elektroane-oannimmer. Gauris wurdt ek sulfaat omsetten yn sulfide. It ûntstiene Fe²⁺ reagearret mei it foarme S²⁻ ta FeS. De swarte kleur, dy't justjes ûnder de boppeste laach yn bygelyks in wiete strân of it Waad sit, is dêrfan it gefolch:

Fe₂(SO₄)₃ + 16 H⁺ + 18 e⁻ → 2FeS + SO₄²⁻ + 8 H₂O

Elektrolyze

Yn de elektrolyze liket it oft der ûnfermongen reduksje plakfynt. As der nei de negative elektroade sjoen wurdt, blykt dat wol sa te wêzen. Op de katoade ûntstiet it metaal út syn sâlt. Foar in elektrolyze binne der lykwols altyd twa elektroaden nedich. Oan de anoade fynt de oksidaasje plak.

Dy metoade fan reduksje wurdt brûkt by tige ûnedele metalen, lykas aluminium, de alkaly- en de ierdalkalymetalen, dy't op dy manier út harren sâlten taret wurde.

Organyske Gemy

Yn de organyske gemy betsjut in reduksje gauris, njonken it opnimmen fan elektroanen, ek it opnimmen fan wetterstof-atomen en bytiden it ferlies fan soerstof út de molekule. De stof mei de measte wetterstof-atomen is dan einlings redusearre. In foarbyld is hjirnjonken oanjûn mei de reduksje fan koaldiokside (O=C=O), fia eamelersoer, metanal, ta metaan (CH₄). De stoffen steane sa oardere, dat de ûnderste it measte redusearre wurdt.

De ferskillende reduksjestadiums tusken koaldiokside en metaan