Redukcijsko sredstvo može se definirati na različite načine ovisno o kontekstu u kojem se koristi. Naširoko se koristi kao ime za kemikaliju koja može poslužiti kao elektron-donor. Tako u reakciji:
cink se reducira (dobivajući elektrone) u reakciji s kationima željeza, čime Fe2+ automatski djeluje kao redukcijsko sredstvo.
Ugljik je poznat od davnih vremena. Ime mu potječe od latinskog naziva za ugljen - carbo. Lako izgara u prisustvu oksidansa. Javlja se u više alotropskih modifikacije, kao amorfni, grafit, dijamant i fulleren. Prirodni amorfni ugljik su razne vrste ugljena, koks i čađa. Grafit je crna, klizava krutina bez mirisa, visokog tališta i dobre električne vodljivosti. Ne tali se već sublimira na 3825 °C. Najviše se upotrebljava za proizvodnju elektroda. Dijamant je prozirna ili obojena, ekstremno tvrda krutina visokog indeksa loma. Ne vodi električnu struju a upotrebljava se kao drago kamenje i za izradu bušilica i bruseva. Četvrta alotropska modifikacija ugljika, fullerene (sačinjavaju je 60 ili 70 atoma vezanih zajedno), otkrivena je 1969. godine sublimacijom pirolitičkog grafita na niskom tlaku. U zraku dolazi kao CO2 a u stijenama kao karbonat. U prirodi se nalazi u velikim količinama kao mineralni ugljen, nastao procesom pougljenjivanja. Suhom destilacijom ugljena proizvodi se koks. Koks se upotrebljava kao redukcijsko sredstvo u metalurgiji, naročito pri proizvodnji željeza. Čađa se upotrebljava kao boja i kao punilo u proizvodnji automobilskih guma. Aktivni ugljen ima veliku površinu i upotrebljava se kao adsorbens.
Katoda je negativna elektroda u elektrolitičkoj ćeliji na kojoj se odvija reakcija redukcije (primanje elektrona) kad kroz ćeliju teče struja.
U primarnim ili sekundarnim člancima (baterijama ili akumulatorima) katoda je elektroda koja spontano postaje negativna tijekom pražnjenja i koja zbog toga otpušta elektrone.
U vakuumskim elektroničkim uređajima katoda emitira elektrone.
Krom je 1797. godine otkrio Louis-Nicholas Vauquelin (Francuska). Ime je dobio od grčke riječi chroma što znači boja zbog obojenosti svojih spojeva. To je plavo-bijeli do srebrno sivi, sjajni metal. Jako je tvrd i krt i može se ispolirati do visokog sjaja. Ne otapa se ni u nitratnoj kiselini ni u zlatotopci ali se otapa u vrućoj kloridnoj i sulfatnoj kiselini. Spojevi kroma(VI) su toksični i kancerogeni. Kromit (FeO·Cr2O3) je jedina važna ruda kroma. Redukcijom kromita u električnim pećima s ugljikom nastaje ferokrom. Ferokrom se upotrebljava za legiranje čelika. Čelici s malo kroma imaju veliku tvrdoću i čvrstoću, a s većom količinom kroma dobivaju se nehrđajući čelici. Mnogo se upotrebljava kao prevlaka na drugim metalima zbog svoje velike korozijske otpornosti i visokog sjaja. Krom daje staklu smaragdno zelenu boju.
Elektrokemijski članak jest članak u kojem se pri odvijanju kemijske reakcije kemijska energija pretvara u električnu ili obrnuto. Sastoji se od dvije elektronski vodljive faze (metal ili poluvodič) koje se zovu elektrode, međusobno povezane ionski vodljivom fazom (vodene i nevodene otopine elektrolita, taline ili ionski vodljive čvrste tvari).
Pri svom prolazu kroz članak struja se mora mijenjati iz elektronske u ionsku i ponovo u elektronsku. Ove promjene vrste vodljivosti popraćene su oksido-redukcijskim reakcijama. Reakcije oksidacije i redukcije se odvijaju istovremeno, ali su prostorno odijeljene, a elektroda na kojoj se zbiva reakcija oksidacije zove se anoda, a elektroda na kojoj se zbiva redukcija jest katoda.
Britanski kemičar John Frederic Daniell (1790-1845) predstavio je 1836. poboljšani naponski članak koji je davao stalnu struju tijekom rada. Daniellov članak galvanski je članak u kojem su anoda (cink) i katoda (bakar) uronjeni u sulfatno kiselu otopinu svojih iona. Otopine su razdvojene pregradom od porozne gline. U članku se spontano odvija redukcija Cu2+ iona i oksidacija cinka u Zn2+ uz elektromotornu silu od 1.100 V.
Zn(s) |
→ | Zn2+ + 2e- |
+0.763 V |
Cu2+ + 2e- |
→ | Cu(s) |
+0.337 V |
Zn(s) + Cu2+ |
→← | Zn2+ + Cu(s) |
+1.100 V |
Elektrokemijski niz su kemijski elementi složeni po svom standardnom elektrodnom potencijalu. Dogovorno je uzeto da je potencijal standardne vodikove elektrode
jednak nuli pri svim temperaturama. Elektrodni potencijal po definiciji je redukcijski potencijal.
Što je negativniji standardni elektrodni potencijal, to je metal elektropozitivniji i može reducirati manje elektropozitivne elemente (elemente ispod sebe u elektrokemijskom nizu).
Elektroliza je elektrokemijski proces pri kojem se uz pomoć vanjskog izvora struje na elektrodama (katodi i anodi) vrše reakcije oksidacije i redukcije.
Ekvivalentna masa tvari koja sudjeluje u neutralizacijskoj reakciji jest ona količina tvari (molekule, iona ili ionskog para) koja ili reagira s 1 mol vodikovih iona u toj reakciji ili ga proizvodi.
Ekvivalentna masa sudionika oksidacijsko/redukcijske reakcije jest ona masa tvari koja izravno ili neizravno troši 1 mol elektrona.
Generalić, Eni. "Redukcija." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav