สารรีดิวซ์: มันคืออะไรตัวอย่างที่แข็งแกร่งที่สุด - เคมี - 2026

รีดิวซ์เป็นสารที่มีฟังก์ชั่นของการลดการเป็นตัวแทนออกซิไดซ์ในปฏิกิริยาออกไซด์ลดได้ ตัวรีดิวซ์คือผู้บริจาคอิเล็กตรอนโดยธรรมชาติโดยทั่วไปแล้วสารที่อยู่ในระดับออกซิเดชันต่ำสุดและมีอิเล็กตรอนจำนวนมาก

มีปฏิกิริยาทางเคมีที่สถานะออกซิเดชันของอะตอมแตกต่างกันไป ปฏิกิริยาเหล่านี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการรีดักชันและกระบวนการออกซิเดชั่นเสริม ในปฏิกิริยาเหล่านี้อิเล็กตรอนหนึ่งหรือหลายตัวจากโมเลกุลอะตอมหรือไอออนหนึ่งจะถูกถ่ายโอนไปยังโมเลกุลอะตอมหรือไอออนอื่น สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการผลิตปฏิกิริยารีดักชันออกไซด์

ในระหว่างกระบวนการรีดิวซ์ออกไซด์องค์ประกอบหรือสารประกอบที่สูญเสีย (หรือบริจาค) อิเล็กตรอน (หรืออิเล็กตรอน) เรียกว่าตัวรีดิวซ์ซึ่งตรงกันข้ามกับตัวออกซิไดซ์ที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน จากนั้นตัวรีดิวซ์จะถูกกล่าวเพื่อลดตัวออกซิไดซ์และตัวออกซิไดซ์จะออกซิไดซ์ตัวรีดิวซ์

สารรีดิวซ์ที่ดีที่สุดหรือแข็งแกร่งที่สุดคือสารที่มีรัศมีอะตอมสูงสุด นั่นคือพวกมันมีระยะห่างจากนิวเคลียสถึงอิเล็กตรอนที่ล้อมรอบมากขึ้น

สารรีดิวซ์มักเป็นโลหะหรือไอออนลบ สารรีดิวซ์ทั่วไป ได้แก่ กรดแอสคอร์บิกกำมะถันไฮโดรเจนเหล็กลิเธียมแมกนีเซียมแมงกานีสโพแทสเซียมโซเดียมวิตามินซีสังกะสีและแม้แต่สารสกัดจากแครอท

ตัวรีดิวซ์คืออะไร?

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วตัวรีดิวซ์มีหน้าที่ในการรีดิวซ์ตัวออกซิไดซ์เมื่อเกิดปฏิกิริยารีดิวซ์ออกไซด์

ปฏิกิริยาที่เรียบง่ายและเป็นปกติของปฏิกิริยาการลดออกไซด์คือการหายใจของเซลล์แบบแอโรบิค:

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

ในกรณีนี้ที่กลูโคส (C ₆ H ₁₂ O ₆ ) ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน (O ₂ ) กลูโคสจะทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์เพื่อให้อิเล็กตรอนกับออกซิเจนนั่นคือกำลังถูกออกซิไดซ์และออกซิเจนคือ กลายเป็นสารออกซิไดซ์

ในเคมีอินทรีย์สารรีดิวซ์ที่ดีที่สุดคือรีเอเจนต์ที่ให้ไฮโดรเจน (H ₂ ) ในปฏิกิริยา ในสาขาเคมีนี้ปฏิกิริยารีดักชันหมายถึงการเติมไฮโดรเจนลงในโมเลกุลแม้ว่าจะใช้คำจำกัดความข้างต้น (ปฏิกิริยาการลดออกไซด์) ด้วยเช่นกัน

ปัจจัยที่กำหนดความแข็งแรงของตัวรีดิวซ์

สำหรับสารที่ถูกพิจารณาว่า "แข็งแกร่ง" นั้นคาดว่าเป็นโมเลกุลอะตอมหรือไอออนที่ไม่มากก็น้อยจะหลั่งอิเล็กตรอนได้ง่าย

สำหรับสิ่งนี้มีหลายปัจจัยที่ต้องนำมาพิจารณาเพื่อรับรู้แรงที่ตัวรีดิวซ์อาจมี ได้แก่ อิเล็กโทรเนกาติวิตีรัศมีอะตอมพลังงานไอออไนเซชันและศักยภาพในการรีดิวซ์

อิเล็ก

อิเล็กโทรเนกาติวิตีเป็นคุณสมบัติที่อธิบายถึงแนวโน้มของอะตอมในการดึงดูดอิเล็กตรอนคู่พันธะเข้าหาตัวเอง ค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตียิ่งสูงเท่าไหร่แรงดึงดูดที่อะตอมกระทำต่ออิเล็กตรอนที่ล้อมรอบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ในตารางธาตุค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีจะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาดังนั้นโลหะอัลคาไลจึงเป็นองค์ประกอบที่มีอิเล็กโทรเนกาติวิตีน้อยที่สุด

วิทยุปรมาณู

เป็นคุณสมบัติที่ใช้วัดจำนวนอะตอม มันหมายถึงระยะทางโดยทั่วไปหรือโดยเฉลี่ยจากศูนย์กลางของนิวเคลียสอะตอมไปยังขอบเขตของเมฆอิเล็กตรอนโดยรอบ

คุณสมบัตินี้ไม่แม่นยำ - และนอกจากนี้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าหลายชนิดมีส่วนเกี่ยวข้องกับคำจำกัดความของมัน - แต่เป็นที่ทราบกันดีว่าค่านี้ลดลงจากซ้ายไปขวาในตารางธาตุและเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง นี่คือสาเหตุที่โลหะอัลคาไลโดยเฉพาะซีเซียมถือว่ามีรัศมีอะตอมสูงกว่า

พลังงานไอออไนเซชัน

คุณสมบัตินี้ถูกกำหนดให้เป็นพลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนที่มีพันธะน้อยที่สุดออกจากอะตอม (เวเลนซ์อิเล็กตรอน) เพื่อสร้างไอออนบวก

กล่าวกันว่ายิ่งอิเล็กตรอนอยู่ใกล้นิวเคลียสของอะตอมที่พวกมันล้อมรอบอะตอมก็จะยิ่งมีพลังงานไอออไนเซชันสูงขึ้น

พลังงานไอออไนเซชันเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาและจากล่างขึ้นบนในตารางธาตุ อีกครั้งโลหะ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกอัลคาไลน์) มีพลังงานไอออไนเซชันต่ำกว่า

ศักยภาพในการลด

เป็นการวัดแนวโน้มของสายพันธุ์ทางเคมีที่จะได้รับอิเล็กตรอนและดังนั้นจึงจะลดลง สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีศักยภาพในการลดลงที่แท้จริง: ยิ่งมีศักยภาพสูงความสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนมากขึ้นและความสามารถในการลดลงด้วย

ตัวรีดิวซ์คือสารที่มีศักยภาพในการรีดิวซ์ต่ำที่สุดเนื่องจากมีความสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนต่ำ

สารรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งขึ้น

ด้วยปัจจัยที่อธิบายไว้ข้างต้นสามารถสรุปได้ว่าในการค้นหาตัวรีดิวซ์ที่ "แข็งแกร่ง" ต้องใช้อะตอมหรือโมเลกุลที่มีอิเล็กโตรเนกาติวิตีต่ำรัศมีอะตอมสูงและพลังงานไอออไนเซชันต่ำ

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วโลหะอัลคาไลมีลักษณะเหล่านี้และถือเป็นตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งที่สุด

ในทางกลับกันลิเทียม (Li) ถือเป็นตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งที่สุดเนื่องจากมีศักยภาพในการรีดิวซ์ต่ำที่สุดในขณะที่โมเลกุล LiAlH ₄ถือเป็นตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่งที่สุดเนื่องจากมีสิ่งนี้และคุณสมบัติอื่น ๆ ที่ต้องการ

ตัวอย่างปฏิกิริยากับตัวรีดิวซ์

การลดสนิมในชีวิตประจำวันมีหลายกรณี ตัวแทนส่วนใหญ่มีรายละเอียดด้านล่าง:

ตัวอย่าง 1

ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของออกเทน (ส่วนประกอบหลักของน้ำมันเบนซิน):

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

จะเห็นได้ว่าออกเทน (ตัวรีดิวซ์) บริจาคอิเล็กตรอนให้กับออกซิเจน (ตัวออกซิไดซ์) อย่างไรทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในปริมาณมาก

ตัวอย่าง 2

ไฮโดรไลซิสของกลูโคสเป็นอีกตัวอย่างที่มีประโยชน์ของการลดลงโดยทั่วไป:

C ₆ H ₁₂ O ₆ + 2ADP + 2P + 2NAD ⁺ → 2CH ₃ COCO ₂ H + 2ATP + 2NADH

ในปฏิกิริยานี้โมเลกุลของ NAD (ตัวรับอิเล็กตรอนและตัวออกซิไดซ์ในปฏิกิริยานี้) รับอิเล็กตรอนจากกลูโคส (ตัวรีดิวซ์)

ตัวอย่างที่ 3

สุดท้ายในปฏิกิริยาเฟอร์ริกออกไซด์

Fe ₂ O ₃ (s) + 2Al (s) → Al ₂ O ₃ (s) + 2Fe (l)

ตัวรีดิวซ์คืออลูมิเนียมในขณะที่ตัวออกซิไดซ์คือเหล็ก

อ้างอิง

1. วิกิพีเดีย (เอสเอฟ) วิกิพีเดีย สืบค้นจาก en.wikipedia.org
2. บีบีซี (เอสเอฟ) bbc.co.uk. สืบค้นจาก bbc.co.uk
3. เพียร์สัน, D. (nd). เคมี LibreTexts สืบค้นจาก chem.libretexts.org
4. การวิจัย, B. (sf). เว็บวิจัยของ Bodner ดึงข้อมูลจาก chemed.chem.purdue.edu
5. ปีเตอร์แอตกินส์, แอลเจ (2012). หลักการทางเคมี: การแสวงหาความเข้าใจ