Litij je 1817. godine otkrio Johan August Arfvedson (Švedska). Ime su mu dali Arfvedson i Berzelius od grčke riječi lithos što znači stijena jer je litij otkriven u stijenama za razliku od druga dva elementa prve skupine, kalija i natrija, koji su dobiveni iz biljnog materijala. To je mekani, srebrno bijeli metal koji sporo reagira s kisikom iz zraka. Može se zapaliti na zraku, a u reakciji s vodom razvija vodik iako manje burno nego natrij. Litij je najjače redukcijsko sredstvo. Rijetko se nalazi u većim koncentracijama. Najčešće se javlja u obliku aluminosilikata kao što je spodumen (LiAlSi2O6). Litij je najlakši metal. Upotrebljava se za legiranje aluminija i za izradu specijalnih stakala i keramike. Zbog svog velikog elektrokemijskog potencijala koristi se kao anoda u baterijama.
Magnezij je 1808. godine otkrio Sir Humphry Davy (Engleska). Ime mu potječe od grčkog naziva za magnezijev oksid (MgO) - magnesia alba, prema okrugu u Thessaly, Grčka. To je polutvrdi, sjajni, srebrno bijeli metal, koji na zraku potamni zbog zaštitne prevlake oksida. Može se kovati, lijevati i valjati. Gori na zraku uz pojavu vrlo intenzivne svjetlosti. Lako se otapa u kiselinama a reagira i s vodom na povišenim temperaturama uz oslobađanje vodika. Magnezij se upotrebljava kao snažno redukcijsko sredstvo koje može reducirati mnoge metalne okside. Najvažniji izvor magnezija su minerali dolomit (CaCO3·MgCO3) i magnezit (MgCO3), te morska voda. Glavno područje primjene magnezija je metalurgija, posebno za izradu lakih legura.
Mangan je 1774. godine otkrio Johann Gahn (Švedska). Ime je dobio od latinske riječi magnes što znači magnet jer se smatralo da je piroluzit (MnO2) - magnesia nigra vrsta magnezita. To je sivo-bijeli metal sličan željezu ali tvrđi i krtiji. Onečišćeni oblik je reaktivan. Izložena površina se oksidira. Otapa se u razrijeđenim kiselinama oslobađajući vodik. Udisanje manganova praha, para ili spojeva, naročito viših oksida može biti smrtonosno. Mangan je po rasprostranjenosti u Zemljinoj kori deseti element. U prirodi se pojavljuje u obliku manganita(Mn2O3·H2O), piroluzita (MnO2), hausmanita (Mn3O4), rodokrosita (MnCO3) i psilomelana (BaMn9O16(OH)4). Elementarni mangan se može dobiti redukcijom rude s aluminijem. Kao feromangan troši se u velikim količinama u metalurgiji. Mangan čeliku izvanredno povećava tvrdoću i otpornost na trošenje, te se od njega izrađuju željezničke tračnice i čeljusti drobilica.
Elektrodni ili redoks potencijal je potencijal reverzibilne oksidacijsko-redukcijske elektrode mjeren s obzirom na referentnu elektrodu te korigiran s obzirom na standardnu vodikovu elektrodu u danom elektrolitu.
Redoks-reakcije su oksidacijsko-redukcijske reakcije u kojoj se prenosi jedan ili više elektrona. Kada atom, ion ili molekula izgubi jedan ili više elektrona on se oksidirao. Kada atom, ion ili molekula primi jedan ili više elektrona on se reducirao.
Monosaharidi su ugljikohidrati, opće formule Cn(H2O)n, koji se hidrolizom ne mogu rastaviti na jednostavnije ugljikohidrate.
Ovisno o tome sadrže li aldehidnu (RCHO) ili keto skupinu (RCOR’) monosaharidi mogu biti polihidroksi aldehidi ili polihidroksi ketoni. Aldehidna odnosno keto skupina odgovorne su za redukcijska svojstva monosaharida. Monosaharidi se mogu podijeliti i prema broju ugljikovih atoma u ugljikovodičnom lancu pa tako imamo trioze s tri ugljikova atoma, tetroze s četiri, pentoze s pet, heksoze sa šet, heptoze sa sedam itd. Ova dva sustava podjele često se kombiniraju. Primjerice, D-glukoza, polihidroksi aldehid, je aldoheksoza a fruktoza, polihidroksi keton, je ketoheksoza.
Oznake D i L često se koriste da opišu konfiguraciju ugljikohidrata. U Fischerovoj projekcijskoj formuli, karbonilna skupina je uvijek smještena na vrh (u slučaju aldoza) ili što je moguće bliže vrhu (u slučaju ketoza). Ako se OH skupina na asimetričnom ugljikovom atomu najudaljenijem od karbonilne skupine (drugom odozdo) nalazi s desne strane imamo D-šećer, a ako je s lijeve strane, L-šećer. Uz rijetke iznimke svi šećeri u prirodi su D-šećeri.
Otvoreni lanac monosaharida može intramolekularnom ciklizacijom preći u prstenastu strukturu. Ciklizacijom nastaju dva konfiguracijska izomera, točnije dijastereomera (anomera), jer se ciklizacijom planarna karbonilna skupina pretvara u asimetrični ugljikov atom. Anomer kod kojeg je konfiguracija anomernog ugljika ista kao konfiguracija referentnog asimetričnog ugljika u Fischerovoj projekciji označava se kao α-anomer, a ako je konfiguracija različita radi se o β-anomeru.
Redoks-titracija (oksidacijsko-redukcijska titracija) je titracija bazirana na redoks-reakciji. Npr. željezo u vodi se može odrediti tako da se otopljeno željezo prevede u Fe2+ i zatim titrira otopinom kalijeva permanganata (KMnO4), koji je jako oksidacijsko sredstvo.
Natrij je 1807. godine otkrio Sir Humphry Davy (Engleska). Još u starom zavjetu spominje se neter kao sredstvo za pranje. Arapski alkemičari promijenili su latinski naziv nitrum u natron odakle i potječe današnji naziv natrija. To je mekani, srebrno bijeli metal čija se svježe odrezana površina trenutno oksidira. Reagira burno s vodom, pri čemu se nastali vodik zbog topline reakcije sam zapali. Spada među najjača redukcijska sredstva. U Zemljinoj kori ga je toliko mnogo da je teško naći uzorak bez spojeva natrija. Najviše ga ima u raznim aluminosilikatima, kamenoj soli (NaCl) i čilskoj salitri (NaNO3). Velike količine natrijeva klorida otopljene su u moru. Elementarni natrij koristi se u organskoj sintezi, za natrijeve lampe i fotoelektrične ćelije kao i za dobivanje spojeva koji se ne mogu drukčije pripraviti.
Standardni elektrodni potencijal (E°) (standardni redukcijski potencijl) definiran je mjerenjem relativnih elektrodnih potencijala uz standardne uvjete (aktivitet 1, tlak 101 325 Pa i temperatura 25 °C) prema standardnoj vodikovoj elektrodi. Po konvenciji članak se piše tako da se oksidirani oblik piše prvi. Na primjer,
Elektromotorna sila gornjeg članka je -0.76 V pa je standardni elektrodni potencijal Zn2+|Zn polućelije -0.76 V.
Kada su aktiviteti oksidiranog i reduciranog oblika jednaki 1, tada je logaritamski član u Nernstovoj jednadžbi za elektrodni potencijal jednak nuli i imamo
Winklerova metodaje nekoć bila uobičajena metoda koja se koristila za određivanje koncentracije otopljenog kisika titracijom. Sad se rijetko koristi zbog točnijih i jeftinijih oksigenometara.
Kisik u lužnatoj sredini oksidira manganov(II) hidroksid do manganova(IV) hidroksida. Kad se otopina zakiseli u prisustvu KJ oslobađa se ekvivalentna količina joda, koji se titrira otopinom natrijeva tiosulfata uz škrob kao indikator. Ove reakcije prikazuju sljedeće jednadžbe:
Određivanje kisika po ovoj metodi ometa prisustvo željezovih(II) i željezovih(III) soli, organskih tvari, nitrita, sulfida, sulfita i drugih redukcijskih i oksidacijskih tvari.
Generalić, Eni. "Redukcija." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav