חמצון לעומת בעירה
תגובות הפחתת חמצון הן סוג בסיסי של תגובות כימיות שאנו נתקלים בהן בדרך כלל בחיים.
חמצון
במקור תגובות חמצון זוהו כתגובות שבהן משתתף גז חמצן. שם, חמצן מתחבר עם מולקולה נוספת כדי לייצר תחמוצת. בתגובה זו, החמצן עובר הפחתה והחומר השני עובר חמצון. לכן, בעצם, תגובת חמצון היא הוספת חמצן לחומר אחר. לדוגמה, בתגובה הבאה, מימן עובר חמצון, ולכן, אטום חמצן הוסיף למים היוצרים מימן.
2H2 + O2 -> 2H2O
דרך נוספת לתאר חמצון היא כאובדן מימן. ישנם מקרים שבהם קשה לתאר חמצון כהוספת חמצן. לדוגמה, בתגובה הבאה התווסף חמצן גם לפחמן וגם למימן, אבל רק פחמן עבר חמצון. במקרה זה, ניתן לתאר חמצון בכך שהוא אובדן מימן. מכיוון שהמימנים הוסרו מהמתאן בעת הפקת פחמן דו חמצני, הפחמן שם התחמצן.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
גישה חלופית נוספת לתיאור חמצון היא איבוד של אלקטרונים. ניתן להשתמש בגישה זו כדי להסביר תגובות כימיות, שבהן איננו יכולים לראות היווצרות תחמוצת או איבוד מימן. לכן, גם כאשר אין חמצן, אנו יכולים להסביר חמצון באמצעות גישה זו. למשל בתגובה הבאה, מגנזיום הפך ליוני מגנזיום.מאז, מגנזיום איבד שני אלקטרונים הוא עבר חמצון וגז כלור הוא הגורם המחמצן.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
מצב חמצון עוזר לזהות את האטומים שעברו חמצון. על פי הגדרת IUPAC, מצב חמצון הוא "מדד למידת החמצון של אטום בחומר. זה מוגדר כמטען שניתן לדמיין שיש לאטום". מצב חמצון הוא ערך של מספר שלם, והוא יכול להיות חיובי, שלילי או אפס. מצב החמצון של אטום נתון לשינוי עם תגובה כימית. אם מצב החמצון עולה, אז אומרים שהאטום מחומצן. כמו בתגובה לעיל, למגנזיום יש מצב חמצון אפס וליון מגנזיום יש מצב חמצון +2. מאז שמספר החמצון עלה, המגנזיום התחמצן.
בעירה
בעירה או חימום היא תגובה שבה חום מופק על ידי תגובה אקסותרמית.כדי שהתגובה תתרחש, צריך להיות שם דלק וחומרי חמצון. חומרים שעוברים את הבעירה ידועים כדלקים. אלה יכולים להיות פחמימנים כמו בנזין, סולר, מתאן או גז מימן וכו'. בדרך כלל הגורם המחמצן הוא חמצן, אבל יכולים להיות גם חומרים מחמצנים אחרים כמו פלואור. בתגובה, הדלק מתחמצן על ידי המחמצן. לכן, זוהי תגובת חמצון. כאשר משתמשים בדלקים פחמימניים, המוצרים לאחר שריפה מלאה הם בדרך כלל פחמן דו חמצני ומים. עם זאת, אם השריפה לא התרחשה לחלוטין, פחמן חד חמצני וחלקיקים אחרים יכולים להשתחרר לאטמוספירה, וזה יכול לגרום לזיהום רב.
מה ההבדל בין חמצון לבעירה?
• בעירה היא תגובת חמצון.
• לבעירה, המחמצן הרגיל הוא חמצן, אך כדי שתתרחש תגובת חמצון, חמצן אינו חיוני.
• בבעירה, התוצרים הם בעיקר מים ופחמן דו חמצני, אך בחמצון המוצר יכול להשתנות בהתאם לחומר המוצא. עם זאת, תמיד יהיה להם מצב חמצון גבוה יותר מאשר המגיבים.
• בתגובות בעירה נוצר חום ואור, וניתן לעבוד מהאנרגיה. אבל לגבי תגובות חמצון, זה לא תמיד נכון.
