Тотығу реакциясы және тотықсыздану реакциясы
Тотығу және тотықсыздану реакциялары өзара байланысты. Бір зат тотыққанда екінші зат тотықсызданады. Сондықтан бұл реакциялар бірге тотығу-тотықсыздану реакциялары деп аталады.
Тотығу реакциясы
Бастапқыда тотығу реакциялары оттегі газы қатысатын реакциялар ретінде анықталған. Мұнда оттегі басқа молекуламен қосылып, оксид түзеді. Бұл реакцияда оттегі тотықсызданады, ал басқа зат тотығады. Демек, негізінен тотығу реакциясы басқа затқа оттегі қосу болып табылады. Мысалы, келесі реакцияда сутегі тотығудан өтеді, сондықтан сутегі түзетін суға оттегі атомы қосылады.
2H2 + O2 -> 2H2O
Тотығуды сипаттаудың тағы бір тәсілі - сутегінің жоғалуы. Тотығуды оттегі қосу ретінде сипаттау қиын болатын кейбір жағдайлар бар. Мысалы, келесі реакцияда оттегі көміртек пен сутегіге қосылды, бірақ тек көміртек тотығуға ұшырады. Бұл жағдайда тотығуды сутегінің жоғалуы деп сипаттауға болады. Көмірқышқыл газын түзген кезде сутегі метаннан бөлінгендіктен, ондағы көміртегі тотығады.
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
Тотығуды сипаттаудың басқа балама тәсілі – электрондардың жоғалуы. Бұл тәсілді химиялық реакцияларды түсіндіру үшін қолдануға болады, мұнда біз оксид түзілуін немесе сутегінің жоғалуын көре алмаймыз. Сонымен, оттегі болмаған кезде де, біз осы тәсілді қолдана отырып, тотығуды түсіндіре аламыз. Мысалы, келесі реакцияда магний магний иондарына айналды. Магний екі электронын жоғалтқандықтан, ол тотығуға ұшырады және хлор газы тотықтырғыш болып табылады.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
Тотығу күйі тотығудан өткен атомдарды анықтауға көмектеседі. IUPAC анықтамасы бойынша тотығу күйі «заттағы атомның тотығу дәрежесінің өлшемі. Ол атомда болуы мүмкін заряд ретінде анықталады ». Тотығу күйі бүтін мән болып табылады және ол оң, теріс немесе нөлге тең болуы мүмкін. Химиялық реакция кезінде атомның тотығу күйі өзгереді. Егер тотығу дәрежесі жоғарыласа, онда атом тотыққан деп аталады. Жоғарыдағы реакциядағыдай магнийдің тотығу дәрежесі нөлдік, ал магний ионы +2 тотығу дәрежесіне ие. Тотығу саны артқандықтан, магний тотықты.
Азайту реакциясы
Тотықсыздану тотықтыруға қарама-қарсы. Оттегінің берілуі бойынша тотықсыздану реакцияларында оттегі жоғалады. Сутегінің берілуі тұрғысынан сутегі алынған кезде қалпына келтіру реакциялары жүреді. Мысалы, метан мен оттегі арасындағы жоғарыда келтірілген мысалда оттегі сутегіге ие болғандықтан азайды. Электрондарды тасымалдау тұрғысынан алғанда, тотықсыздану электрондарды алуда. Сонымен, жоғарыдағы мысалға сәйкес хлор азаяды.
Тотығу реакциясы мен тотықсыздану реакциясының айырмашылығы неде?
• Тотығу реакцияларында оттегі алынады, ал қалпына келтіру реакцияларында оттегі жоғалады.
• Тотығу кезінде сутегі жоғалады, ал тотықсызданғанда сутегі алынады.
• Тотығу реакцияларында электрондар жоғалады, ал тотықсыздану реакцияларында электрондар алынады.
• Тотығу реакцияларында тотығу дәрежесі жоғарылайды. Тотықсыздануға ұшыраған түр олардың тотығу дәрежесін төмендетеді.
