1. 산화 환원 반응 (Oxidation Reduction Reaction, Redox Reaction)
ㅇ 한 화학종에서 다른 화학종으로 전자가 이전하는 현상
ㅇ [특징]
- 산화와 환원은 항상 동시에 일어남
- 이때, 이동된 전자 수는 같음
ㅇ [응용 例]
- 에너지 변환하여 유기물질로 저장 : 광합성 등
- 에너지를 얻기 위해(공급,생성) 이루어지는 화학반응
. 연소 반응 : 석유의 한 성분인 아이소옥테인(isooctane)이 에너지 방출
. 대사 과정 : 세포에서 녹말의 소화 생성물인 글루코스(glucose)로부터 에너지 방출
. 전지 내 전극 반응 등
- 내부식성이 강화되는 산화 피막 형성 등
. 스테인리스강,티타늄,알루미늄 등이 갖는 내부식성
- 반도체 표면에 얇은 산화막을 형성시키는 공정
. 열 산화 (건식 산화, 습식 산화) 등
2. 산화, 환원의 정의
ㅇ [정의]
- 좁은 의미 : 산소와의 결합 또는 분리
- 넓은 의미 : 전자의 이동 또는 산화수의 변화
ㅇ 산화 (Oxidation)
- 산소와 결합하는 화학반응
* (광의로, 다음 반응들을 모두 산화 이라고 함)
. 산소와의 결합
. 수소와의 분리 (수소 제거) (탈 수소화)
. 산화수의 증가
. 전자를 잃음
.. (특히, F를 제외한 다른 원소들은, 산소 보다 전기음성도가 낮아 전자를 빼앗김)
. 더 양의 전위를 띔
ㅇ 환원 (Reduction)
- 산소와 분리하는 산화의 역반응
* (광의로, 다음 반응들을 모두 환원 이라고 함)
. 산소와의 분리
. 수소와의 결합 (수소 첨가) (수소화)
. 산화수의 감소
. 전자를 얻음
. 더 음의 전위를 띔
3. 산화,환원의 例)
ㅇ 例) 소듐과 염소의 산화 환원 화학반응식 (이온결합 화합물)
- 2Na (s) + Cl2 (g) → 2NaCl (s)
. Na → Na+ + e- (산화)
. Cl2 + 2e- → Cl22- (환원)
ㅇ 例) 마그네슘과 산소와의 산화 환원 화학반응식 (공유결합 화합물)
- 2Mg (s) + O2 (g) → 2MgO (s)
. Mg → Mg2+ + 2e- (산화)
. ½O2 + 2e- → O2- (환원)
- 전자 2개를 잃은 Mg2+ 고체 이온과 전자 2개를 얻은 O2- 가스 이온이
이온성 고체(이온 결정)로 됨
4. [참고용어]
※ ☞ 산화 환원 용어 참조
- (산화제, 환원제, 산화수, 산화물 등)