Pengoksidaan dan pengurangan adalah tindak balas kimia yang sangat penting yang berlaku di persekitaran kita sepanjang masa. Apabila sebatian kovalen kehilangan elektronik, ia menjadi lebih bercas positif dan proses itu dipanggil pengoksidaan. Pengurangan adalah bertentangan dengan pengoksidaan kerana semasa proses sebatian memperoleh elektronik dan menjadi lebih bercas negatif. Pengurangan dan pengoksidaan lebih dikenali sebagai tindak balas redoks kerana pemindahan elektron berlaku antara spesies kimia (satu kehilangan dan satu keuntungan).
Pengoksidaan vs Pengurangan
Perbezaan antara pengoksidaan dan pengurangan ialah pengoksidaan berlaku apabila sebatian kimia mendapat oksigen atau kehilangan hidrogen. Ini bermakna cas positif kompaun meningkat. Sebaliknya, pengurangan adalah tindak balas kimia yang bertentangan dengan pengoksidaan di mana sebatian kimia memperoleh hidrogen atau elektron dan cas negatifnya meningkat.
Pengoksidaan ialah tindak balas kimia di mana atom atau molekul spesies kimia kehilangan elektron (satu atau lebih) dan menjadi lebih bercas positif. Tindak balas kimia ini meningkatkan keadaan pengoksidaan dan nombor pengoksidaan spesies kimia yang sedang mengalami pengoksidaan. Oksigen tidak selalu terlibat dalam proses pengoksidaan tetapi kadangkala ia boleh menyebabkan spesies kehilangan elektron.
Pengurangan ialah tindak balas kimia di mana atom atau molekul spesies kimia memperoleh elektron (satu atau lebih) dan menjadi lebih bercas negatif. Tindak balas kimia ini mengurangkan keadaan pengoksidaan dan nombor pengoksidaan spesies kimia yang sedang mengalami pengurangan. Agen pengoksidaan mengalami pengurangan kerana ia mengoksidakan spesies kimia lain yang terlibat dalam tindak balas dan mengurangkan dirinya.
Jadual Perbandingan Antara Pengoksidaan dan Pengurangan
| Parameter Perbandingan | Pengoksidaan | Pengurangan |
| Definisi | Pengoksidaan merujuk kepada perolehan oksigen atau kehilangan hidrogen daripada sebatian. | Pengurangan merujuk kepada perolehan hidrogen atau kehilangan oksigen daripada sebatian. |
| Elektron | Dalam pengoksidaan, sebatian kovalen membebaskan elektron ke sekeliling. | Dalam pengurangan, sebatian kovalen memperoleh elektron dari sekeliling. |
| ejen | Ejen pengoksidaan yang biasa ialah hidrogen peroksida dan ozon. | Agen penurun biasa adalah sebatian yang mengandungi logam seperti kalium, barium, kalsium, dll dan H− ion. |
| caj | Dalam pengoksidaan cas positif meningkat kerana ia kehilangan elektron. | Dalam pengurangan cas negatif meningkat kerana ia mendapat elektron. |
| Nombor Pengoksidaan | Pengoksidaan membawa kepada peningkatan nombor pengoksidaan. | Pengurangan membawa kepada penurunan nombor pengoksidaan. |
Apakah Pengoksidaan?
Takrif pengoksidaan telah berubah mengikut masa dan yang terbaru dalam perkataan mudah mentakrifkan proses di mana spesies kimia kehilangan elektron dan menjadi lebih positif. Menjadi lebih positif tidak semestinya mempunyai caj positif. Contohnya, jika ion X4- melalui proses pengoksidaan dan kehilangan dua elektron ia menjadi X2-. Ini bermakna ia menjadi lebih positif kerana (-2) keadaan pengoksidaan lebih daripada (-4) tetapi ia tidak membawa cas positif.
Jika kita kembali kepada sejarah tindak balas kimia, gas oksigen (O2) adalah salah satu agen pengoksidaan tertua yang diketahui. Sejak menambah O2 dalam tindak balas kimia membawa kepada kehilangan elektron daripada spesies kimia lain, pengoksidaan ditakrifkan sebagai proses di mana kehadiran O2 adalah penting. Apabila besi digabungkan dengan air untuk membentuk oksida besi/karat definisi ini menjadi lebih dominan.
Tetapi, pengoksidaan spesies kimia boleh atau tidak boleh mengandungi gas oksigen semestinya. Sebagai contoh, apabila etanol membentuk etanal, ia kehilangan atom hidrogen dan proses itu masih dianggap pengoksidaan. Jadi, kehadiran terutamanya gas oksigen tidak diperlukan untuk pengoksidaan. Selagi spesies kimia kehilangan elektron dan keadaan pengoksidaannya meningkat, pengoksidaan berlaku.
Contoh tindak balas pengoksidaan: 2 KI + H2O2 → I2 + 2 KOH (pengoksidaan iodida). Di sini, nombor pengoksidaan iodida berubah daripada (-1) kepada (0).
Apakah Pengurangan?
Pengurangan ialah tindak balas yang bertentangan dengan pengoksidaan. Ini kerana elektron yang hilang daripada spesies kimia diperolehi oleh spesies lain yang melalui pengurangan. Semasa pengurangan, satu atau lebih daripada satu elektron diperolehi oleh atom atau molekul dan ia menjadi lebih bercas negatif. Apabila spesies sedang melalui pengurangan, keadaan pengoksidaan sebatian itu berkurangan.
Sekali lagi, kita mungkin mengalami kekeliruan bahawa sebatian kimia atau ion akan mempunyai cas negatif selepas pengurangan. Contohnya, jika ion X4+ melalui proses pengurangan dan mendapat dua elektron ia menjadi X2+. Ini bermakna ia menjadi lebih negatif kerana (+2) keadaan pengoksidaan kurang daripada (+4) tetapi ia tidak membawa cas negatif. Jadi, proses pengurangan tidak semestinya bermakna caj negatif. Pengurangan menandakan perolehan elektron dan agen penurunan bertanggungjawab untuk pemindahan elektron kepada spesies.
Pertimbangkan contoh, ZnO + C → Zn + CO (pengurangan zink oksida). Di sini, nombor pengoksidaan zink berubah daripada (+2) kepada (0). Ini bermakna ia telah mendapat elektron dan telah berkurangan.
Perbezaan Utama Antara Pengoksidaan dan Pengurangan
Kesimpulan
Proses pengoksidaan dan pengurangan adalah saling melengkapi antara satu sama lain. Dalam tindak balas kimia, apabila satu sebatian kimia membebaskan satu atau lebih elektron ia dipanggil pengoksidaan. Elektron yang hilang ini boleh diperolehi oleh sebatian kimia lain yang dikatakan telah mengalami pengurangan. Agen pengoksidaan memudahkan proses pengoksidaan manakala agen penurunan memudahkan proses pengurangan.
Agen pengoksidaan itu sendiri melalui pengurangan dan mengoksidakan spesies lain dan agen penurunan itu sendiri melalui pengoksidaan dan mengurangkan spesies lain. Contoh biasa agen pengoksidaan ialah ozon, oksigen, halogen, dll dan contoh biasa agen penurunan ialah logam bumi dan sebatian sulfit.
