什麼是氧化?概念、特徵和含義
氧化是一種化學反應,其中離子或原子(作為分子的組成部分或成分)釋放一個或多個電子,從而增加其氧化態。氧化態的增加正式表示為負責氧化的分子中原子的所謂氧化數的增加。氧化數的增加對應於捐贈的電子數。 氧化劑是吸收電子並因此被還原的物質、原子、離子或分子。這兩種反應——還原和氧化——都被稱為發生的氧化還原反應的兩個部分反應。
歷史
氧化一詞最初是由化學家安托萬·洛朗·德·拉瓦錫(Antoine Laurent de Lavoisier)創造的。他的意思是元素和化合物與氧元素(氧,法語:oxygène)的結合,並想描述氧化物的形成。
後來,該術語被擴大到包括從化合物中去除氫原子(脫氫)的反應。例如,在許多生化過程中,某些輔酶(NAD、NADP、FAD)從有機化合物中“奪取”氫原子。
在離子理論和玻爾原子模型的基礎上,最終從電子理論的角度對氧化進行了解釋和推廣。從那時起,氧化的特徵就體現在化學物質釋放電子並因此被氧化的事實中。
現代定義
即使在今天,氧化一詞也經常與與(空氣)氧的反應和氧化物的形成有關。然而,根據更一般的現代定義,與氧的氧化只是與其他氧化劑的許多可能的氧化反應中的一種,這些反應可以用價電子理論來解釋。
無氧氧化
今天,氧化的擴展概念被應用於根據相同的化學原理發生的反應,即使反應中不涉及氧。從這個意義上說,氧化僅意味著電子被釋放。例如,當鈉與氯反應時,鈉原子會向氯原子釋放一個電子。因此,鈉被氧化成鈉陽離子。作為回報,氯通過吸收電子被還原成氯陰離子。這就形成了氯化鈉。