Reduktor: apa itu, yang terkuat, contoh

Zat pereduksi adalah zat yang memenuhi fungsi reduksi zat pengoksidasi dalam reaksi reduksi oksida. Zat pereduksi adalah donor elektron secara alami, biasanya zat yang berada pada tingkat oksidasi terendah dan dengan jumlah elektron yang tinggi.

Ada reaksi kimia di mana keadaan oksidasi atom bervariasi. Reaksi-reaksi ini melibatkan proses reduksi dan proses oksidasi komplementer. Dalam reaksi ini, satu atau lebih elektron dari molekul, atom atau ion ditransfer ke molekul lain, atom atau ion. Ini melibatkan produksi reaksi reduksi oksida.

Selama proses reduksi oksida, unsur atau senyawa yang kehilangan (atau menyumbangkan) elektronnya (atau elektron) disebut zat pereduksi, berbeda dengan zat pengoksidasi yang merupakan reseptor elektron. Kemudian dikatakan bahwa zat pereduksi mengurangi zat pengoksidasi, dan bahwa zat pengoksidasi mengoksidasi zat pereduksi.

Zat pereduksi terbaik atau terkuat adalah yang memiliki jari-jari atom lebih tinggi; yaitu, mereka memiliki jarak yang lebih besar dari nukleusnya ke elektron yang mengelilinginya.

Zat pereduksi biasanya logam atau ion negatif. Zat pereduksi umum termasuk asam askorbat, belerang, hidrogen, besi, litium, magnesium, mangan, kalium, natrium, vitamin C, seng, dan bahkan ekstrak wortel.

Apa agen pereduksi?

Seperti yang telah dikatakan, zat pereduksi bertanggung jawab untuk mereduksi zat pengoksidasi ketika reaksi reduksi oksidasi terjadi.

Reaksi sederhana dan khas dari reaksi reduksi oksidasi adalah reaksi respirasi sel aerobik:

C ₆ H ₁₂ O ₆ (s) + ₆ O ₂ (g) → 6CO ₂ (g) + 6 H ₂ O (l)

Dalam hal ini, di mana glukosa (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) bereaksi dengan oksigen (O ₂ ), glukosa bertindak sebagai zat pereduksi untuk melepaskan elektron ke oksigen - yaitu, sedang dioksidasi - dan oksigen Ini menjadi agen pengoksidasi.

Dalam kimia organik, zat pereduksi terbaik adalah pereaksi yang menyediakan hidrogen (H ₂ ) untuk reaksi. Dalam bidang kimia ini, reaksi reduksi mengacu pada penambahan hidrogen ke molekul, meskipun definisi di atas (reaksi reduksi oksida) juga berlaku.

Faktor-faktor yang menentukan kekuatan agen pereduksi

Untuk suatu zat yang dianggap "kuat" diharapkan bahwa mereka adalah molekul, atom atau ion yang lebih mudah terlepas dari elektronnya.

Untuk ini, ada sejumlah faktor yang harus dipertimbangkan untuk mengenali gaya yang mungkin dimiliki zat pereduksi: elektronegativitas, jari-jari atom, energi ionisasi, dan potensi reduksi.

Keelektronegatifan

Elektronegativitas adalah sifat yang menggambarkan kecenderungan suatu atom untuk menarik sepasang elektron yang terikat padanya. Semakin tinggi elektronegativitas, semakin besar gaya tarik yang diberikan atom pada elektron yang mengelilinginya.

Dalam tabel periodik, elektronegativitas meningkat dari kiri ke kanan, sehingga logam alkali adalah unsur yang paling tidak elektronegatif.

Radio atom

Ini adalah properti yang mengukur jumlah atom. Ini mengacu pada jarak rata-rata atau rata-rata dari pusat inti atom ke batas awan elektronik yang mengelilinginya.

Properti ini tidak tepat - dan di samping itu, beberapa gaya elektromagnetik terlibat dalam definisi - tetapi diketahui bahwa nilai ini menurun dari kiri ke kanan dalam tabel periodik, dan meningkat dari atas ke bawah. Inilah sebabnya mengapa logam alkali, terutama cesium, dianggap memiliki jari-jari atom yang lebih tinggi.

Energi ionisasi

Properti ini didefinisikan sebagai energi yang diperlukan untuk menghilangkan elektron yang terikat paling sedikit dari atom (elektron valensi) untuk membentuk kation.

Dikatakan bahwa semakin dekat elektron dengan inti atom di sekitarnya, semakin besar energi ionisasi atom.

Energi ionisasi meningkat dari kiri ke kanan dan dari bawah ke atas dalam tabel periodik. Sekali lagi, logam (terutama alkali) memiliki energi ionisasi yang lebih rendah.

Potensi pengurangan

Ini adalah ukuran kecenderungan spesies kimia untuk mendapatkan elektron dan, karenanya, harus dikurangi. Setiap spesies memiliki potensi reduksi intrinsik: semakin besar potensi, semakin besar afinitasnya dengan elektron dan juga kapasitasnya untuk dikurangi.

Zat pereduksi adalah zat yang memiliki potensi reduksi lebih kecil, karena afinitasnya yang rendah dengan elektron.

Zat pereduksi terkuat

Dengan faktor-faktor yang diuraikan di atas, dapat disimpulkan bahwa untuk menemukan zat pereduksi "kuat", diperlukan atom atau molekul dengan elektronegativitas rendah, jari-jari atom tinggi, dan energi ionisasi rendah.

Seperti telah disebutkan, logam alkali memiliki karakteristik ini dan dianggap sebagai zat pereduksi terkuat.

Di sisi lain, lithium (Li) dianggap sebagai agen pereduksi terkuat karena memiliki potensi reduksi terendah, sedangkan molekul LiAlH ₄ dianggap sebagai agen pereduksi terkuat dari semua, karena mengandung ini dan karakteristik yang diinginkan lainnya.

Contoh reaksi dengan reduktor

Ada banyak kasus pengurangan karat dalam kehidupan sehari-hari. Berikut adalah beberapa yang paling representatif:

Contoh 1

Reaksi pembakaran oktan (komponen utama bensin):

2C ₈ H ₁₈ (l) + 25O ₂ → 16CO ₂ (g) + 18H ₂ O (g)

Dapat diamati bagaimana oktan (zat pereduksi) menyumbangkan elektron ke oksigen (zat pengoksidasi), membentuk karbon dioksida dan air dalam jumlah besar.