ຕົວຢ່າງຂອງຄຳຖາມ ແລະ ການສົນທະນາກ່ຽວກັບປະຕິກິລິຍາ Redox
ການແນະນຳກ່ຽວກັບປະຕິກິລິຍາ Redox
ປະຕິກິລິຍາ redox (reduction-oxidation) ແມ່ນປະຕິກິລິຍາເຄມີທີ່ເອເລັກຕຣອນຖືກໂອນຍ້າຍລະຫວ່າງສອງຊະນິດເຄມີ. ປະຕິກິລິຍານີ້ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ່ຽນແປງຂອງຈຳນວນອົກຊີເດຊັນຂອງອະຕອມພາຍໃນໂມເລກຸນ, ໄອອອນ, ຫຼືສານປະກອບ. ຄຳວ່າ "redox" ມາຈາກສອງແນວຄວາມຄິດຄື: reduction ແລະ oxidation. Reduction ແມ່ນຂະບວນການທີ່ສານຫຼຸດລົງໃນຈຳນວນອົກຊີເດຊັນໂດຍການໄດ້ຮັບເອເລັກຕຣອນ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, oxidation ແມ່ນຂະບວນການທີ່ສານເພີ່ມຂຶ້ນໃນຈຳນວນອົກຊີເດຊັນໂດຍການສູນເສຍເອເລັກຕຣອນ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1: ການກຳນົດປະຕິກິລິຍາ Redox
ຄຳຖາມທີ 1: ກຳນົດເລກອົກຊີເດຊັນຂອງແຕ່ລະທາດໃນປະຕິກິລິຍາຕໍ່ໄປນີ້ ແລະ ລະບຸວ່າທາດໃດຖືກອົກຊີເດຊັນ ແລະ ທາດໃດຖືກລີດ.
\[ \text{Zn} + \text{Cu}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Cu} \]
ເປບບາຮາຊານ:
1. ກຳນົດເລກອົກຊີເດຊັນ:
- ສັງກະສີ (ສັງກະສີ) ໃນຮູບແບບຂອງໂລຫະ (Zn) ມີເລກຜຸພັງ 0.
– Cu²⁺ (ໄອອອນທອງແດງ) ມີເລກຜຸພັງ +2.
– Zn²⁺ (ສັງກະສີໄອອອນ) ມີເລກຜຸພັງ +2.
- Cu (ທອງແດງ) ໃນຮູບແບບຂອງສານໂລຫະມີເລກຜຸພັງເປັນ 0.
2. ລະບຸການປ່ຽນແປງຂອງຈຳນວນອົກຊີເດຊັນ:
- Zn ປ່ຽນຈາກ 0 ເປັນ +2, ໝາຍຄວາມວ່າ Zn ມີຈຳນວນອົກຊີເດຊັນເພີ່ມຂຶ້ນ, ດັ່ງນັ້ນ Zn ຈຶ່ງມີຈຳນວນອົກຊີເດຊັນເພີ່ມຂຶ້ນ.
- Cu²⁺ ປ່ຽນຈາກ +2 ເປັນ 0, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າ Cu²⁺ ມີຈຳນວນອົກຊີເດຊັນຫຼຸດລົງ, ດັ່ງນັ້ນ Cu²⁺ ຈຶ່ງມີການຫຼຸດລົງ.
ດັ່ງນັ້ນ, ປະຕິກິລິຍາຂ້າງເທິງນີ້ແມ່ນປະຕິກິລິຍາຣີດັອກຊ໌ທີ່ Zn ຜ່ານການຜຸພັງ ແລະ Cu²⁺ ຜ່ານການຄາຍ.
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2: ການດຸ່ນດ່ຽງປະຕິກິລິຍາ Redox
ຄຳຖາມທີ 2: ດຸ່ນດ່ຽງປະຕິກິລິຍາຣີດັອກຕໍ່ໄປນີ້ໂດຍໃຊ້ວິທີການເຄິ່ງປະຕິກິລິຍາ.
\[ \text{MnO}_4^- + \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Mn}^{2+} + \text{Fe}^{3+} \]
ເປບບາຮາຊານ:
1. ແຍກປະຕິກິລິຍາອອກເປັນສອງປະຕິກິລິຍາເຄິ່ງໜຶ່ງ:
- ການຜຸພັງ:
\[ \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} \]
- ການຫຼຸດຜ່ອນ:
\[ \text{MnO}_4^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} \]
2. ດຸ່ນດ່ຽງແຕ່ລະເຄິ່ງປະຕິກິລິຍາສຳລັບອະຕອມອື່ນນອກເໜືອຈາກອົກຊີເຈນ ແລະ ໄຮໂດຣເຈນ:
- ອົກຊີເດຊັນ (Fe):
\[ \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} \]
- ການຫຼຸດຜ່ອນ (Mn):
\[ \text{MnO}_4^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} \]
3. ດຸ່ນດ່ຽງອະຕອມອົກຊີເຈນໂດຍການເພີ່ມ H₂O:
- ການຫຼຸດຜ່ອນ:
\[ \text{MnO}_4^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
4. ດຸ່ນດ່ຽງອະຕອມໄຮໂດຣເຈນໂດຍການເພີ່ມ H⁺:
- ການຫຼຸດຜ່ອນ:
\[ \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
5. ດຸ່ນດ່ຽງປະຈຸໂດຍການເພີ່ມເອເລັກຕຣອນ:
- ອົກຊີເດຊັນ (Fe):
\[ \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} + \text{e}^- \]
- ການຫຼຸດຜ່ອນ (Mn):
\[ \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ + 5 \text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
6. ແບ່ງຈຳນວນເອເລັກຕຣອນໃນທັງສອງປະຕິກິລິຍາເຄິ່ງດຽວກັນໂດຍການຄູນເຄິ່ງປະຕິກິລິຍາເພື່ອໃຫ້ຈຳນວນເອເລັກຕຣອນທີ່ສູນເສຍ ແລະ ໄດ້ຮັບຄືກັນ:
- ການຜຸພັງ (ເທື່ອ 5):
\[ 5 \text{Fe}^{2+} \rightarrow 5 \text{Fe}^{3+} + 5 \text{e}^- \]
- ການຫຼຸດຜ່ອນ:
\[ \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ + 5 \text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
7. ບວກສອງປະຕິກິລິຍາເຄິ່ງໜຶ່ງ:
\[ 5 \text{Fe}^{2+} + \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ \rightarrow 5 \text{Fe}^{3+} + \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
8. ກວດສອບຄວາມສົມດຸນຂອງອະຕອມ ແລະ ປະຈຸໄຟຟ້າ:
- ອະຕອມ Fe: 5 ຢູ່ເບື້ອງຊ້າຍ ແລະ 5 ຢູ່ເບື້ອງຂວາ, ເທົ່າທຽມກັນ.
- ອະຕອມ Mn: 1 ທັງສອງດ້ານ, ເທົ່າທຽມກັນ.
- O ອະຕອມ: 4 ທັງສອງດ້ານ, ເທົ່າທຽມກັນ.
- ອະຕອມ H: 8 ຢູ່ຂ້າງໜຶ່ງ, 8 ຢູ່ອີກຂ້າງໜຶ່ງ, ເທົ່າທຽມກັນ.
– ປະຈຸໄຟຟ້າ: 5(+2) + (-1) + 8(+1) = 10 + 8 – 1 = 17 ທາງຊ້າຍ ແລະ 5(+3) + 2 = 15 + 2 = 17 ທາງຂວາ, ເທົ່າກັບ.
ປະຕິກິລິຍາທຽບເທົ່າ:
\[ 5 \text{Fe}^{2+} + \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ \rightarrow 5 \text{Fe}^{3+} + \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 3: ປະຕິກິລິຍາ Redox ໃນຊີວິດປະຈຳວັນ
ຄຳຖາມທີ 3: ອະທິບາຍວ່າປະຕິກິລິຍາ redox ມີບົດບາດແນວໃດໃນຂະບວນການເຜົາຜານອາຫານຂອງມະນຸດ.
ເປບບາຮາຊານ:
ປະຕິກິລິຍາ Redox ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການເຜົາຜານອາຫານຂອງມະນຸດ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນການຫາຍໃຈຂອງເຊວ. ການຫາຍໃຈຂອງເຊວແມ່ນຂະບວນການທີ່ເຊວໃນຮ່າງກາຍຂອງພວກເຮົາຜະລິດພະລັງງານໃນຮູບແບບຂອງ ATP (adenosine triphosphate) ໂດຍການທຳລາຍນ້ຳຕານ glucose ແລະໂມເລກຸນອິນຊີອື່ນໆ. ຂະບວນການນີ້ປະກອບດ້ວຍຂັ້ນຕອນຕ່າງໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບປະຕິກິລິຍາ redox.
1. ການແຍກກຼີໂອລິຊິສ:
ໃນໄລຍະເລີ່ມຕົ້ນນີ້, ນ້ຳຕານກລູໂຄສຈະຖືກແບ່ງອອກເປັນສອງໂມເລກຸນໄພຣູເວດ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້, NAD⁺ (ນິໂຄຕິນາໄມດ໌ ອາເດນີນ ໄດນິວຄລີໂອໄທດ໌) ຈະຖືກຫຼຸດລົງເປັນ NADH ໂດຍການຮັບເອົາເອເລັກຕຣອນທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກນ້ຳຕານກລູໂຄສ.
2. ວົງຈອນ Krebs (ວົງຈອນກົດຊິຕຣິກ):
ໃນວົງຈອນນີ້, ໄພຣູເວດຈະຖືກປ່ຽນເປັນ ອາເຊທິລ ໂຄອາ, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນຈະເຂົ້າສູ່ວົງຈອນເຄຣບສ໌. ຕະຫຼອດວົງຈອນ, ຈະມີ NAD⁺ ແລະ FAD (ຟລາວິນ ອາເດນີນ ໄດນິວຄລີໂອໄທດ໌) ຫຼຸດລົງເປັນ NADH ແລະ FADH₂ ຜ່ານປະຕິກິລິຍາຣີດັອກສ໌, ໃນຂະນະທີ່ສ້າງໂມເລກຸນ ATP.
3. ການຂົນສົ່ງເອເລັກຕຣອນ:
ຫຼັງຈາກນັ້ນ, NADH ແລະ FADH₂ ທີ່ໄດ້ຮັບຈະຖືກນຳໃຊ້ໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ການຂົນສົ່ງເອເລັກຕຣອນພາຍໃນໄມໂທຄອນເດຣຍ. ເອເລັກຕຣອນທີ່ຖືກນຳໂດຍ NADH ແລະ FADH₂ ຈະຖືກໂອນຜ່ານໂປຣຕີນຕົວຮັບເອເລັກຕຣອນຊຸດໜຶ່ງ. ໃນທີ່ສຸດ, ເອເລັກຕຣອນເຫຼົ່ານີ້ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນອົກຊີເຈນໃຫ້ເປັນນ້ຳ. ຂະບວນການນີ້ສ້າງຄວາມຜັນຜວນຂອງໂປຣຕອນທີ່ ATP synthase ໃຊ້ເພື່ອຜະລິດ ATP.
ຜ່ານຊຸດປະຕິກິລິຍານີ້, ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ໃນພັນທະທາງເຄມີຂອງໂມເລກຸນອາຫານຈະຖືກປ່ຽນເປັນຮູບແບບຂອງພະລັງງານທີ່ຈຸລັງຂອງຮ່າງກາຍສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້. ແຕ່ລະຂັ້ນຕອນຕ້ອງການປະຕິກິລິຍາຣີດັອກເພື່ອສືບຕໍ່ຂະບວນການພະລັງງານ.
ສະຫຼຸບ
ປະຕິກິລິຍາ Redox ມີບົດບາດສຳຄັນທັງໃນສະພາບການທາງວິຊາການ ແລະ ການນຳໃຊ້ຕົວຈິງໃນຊີວິດປະຈຳວັນ. ໂດຍການເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດຂອງປະຕິກິລິຍາ Redox ແລະວິທີການດຸ່ນດ່ຽງພວກມັນ, ພວກເຮົາສາມາດເຫັນການນຳໃຊ້ຂອງພວກມັນໃນປະກົດການທຳມະຊາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີຕ່າງໆ, ຕັ້ງແຕ່ປະຕິກິລິຍາການເຜົາຜານອາຫານໃນຮ່າງກາຍຂອງພວກເຮົາຈົນເຖິງອຸດສາຫະກຳເຄມີ. ຫວັງວ່າຕົວຢ່າງຄຳຖາມ ແລະ ການສົນທະນາຂ້າງເທິງຈະຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈ ແລະ ນຳໃຊ້ແນວຄວາມຄິດຂອງປະຕິກິລິຍາ Redox ໃນສາຂາວິຊາເຄມີຕ່າງໆ.
