Àwọn àpẹẹrẹ ìbéèrè àti ìjíròrò lórí àwọn ìṣesí Redox
Ifihan si Awọn Iṣe Redox
Ìhùwàsí redox (ìdínkù-oxidation) jẹ́ ìhùwàsí kẹ́míkà kan tí a ń gbé àwọn elektrons láàrín àwọn ẹ̀yà kẹ́míkà méjì. Ìhùwàsí yìí ní ìyípadà nínú iye oxidation ti àwọn átọ̀mù nínú molecule kan, ion, tàbí compound. Ọ̀rọ̀ náà "redox" wá láti inú àwọn èrò méjì: ìdínkù àti oxidation. Ìdínkù ni ìlànà tí ohun kan ń dínkù nínú iye oxidation nípa gbígbà àwọn elektrons. Ní ọ̀nà mìíràn, oxidation ni ìlànà tí ohun kan ń pọ̀ sí i nínú iye oxidation nípa pípadánù elektrons.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Ṣíṣe Àwárí Àwọn Ìdáhùn Redox
Ìbéèrè 1: Pinnu iye oxidation ti eroja kọọkan ninu iṣe ti o tẹle yii ki o si mọ eyi ti o ti di oxidized ati eyi ti o ti dinku.
\[ \text{Zn} + \text{Cu}^{2+} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + \text{Cu} \]
Ìjíròrò:
1. Pinnu nọmba ifoyina:
– Zn (Zinc) ní ìrísí irin (Zn) ní nọ́mbà oxidation ti 0.
– Cu²⁺ (Iyọn bàbà) ní nọ́mbà ìfàmọ́ra ti +2.
– Zn²⁺ (síńkì ion) ní nọ́mbà ìfàsẹ́yìn ti +2.
– Cu (Bàbà) ní ìrísí ohun èlò irin kan ní nọ́mbà ìfàmọ́ra ti 0.
2. Ṣe àfihàn àwọn ìyípadà nínú àwọn nọ́mbà ìfọ́sídì:
– Zn yípadà láti 0 sí +2, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé Zn ní ìrírí ìdàgbàsókè nínú iye ìdàgbàsókè, kí Zn lè ní ìrírí ìdàgbàsókè.
– Cu²⁺ yípadà láti +2 sí 0, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé Cu²⁺ ní ìrírí ìdínkù nínú iye oxidation, nítorí náà Cu²⁺ ní ìrírí ìdínkù.
Nítorí náà, ìṣesí tí ó wà lókè yìí jẹ́ ìṣesí redox nínú èyí tí Zn ń gba oxidation àti Cu²⁺ ń dínkù.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Ìwọ̀ntúnwọ̀nsí Àwọn Ìdáhùn Redox
Ìbéèrè 2: Ṣe ìwọ̀n àwọn ìṣe redox wọ̀nyí nípa lílo ọ̀nà ìfàsẹ́yìn half-reactions.
\[ \text{MnO}_4^- + \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Mn}^{2+} + \text{Fe}^{3+} \]
Ìjíròrò:
1. Pin ìṣe náà sí méjì-ìdajì ìṣe:
– Ìfàmọ́ra:
\[ \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} \]
– Idinku:
\[ \text{MnO}_4^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} \]
2. Ṣe iwọntunwọnsi idaji-ise fun awọn atomu miiran yatọ si atẹgun ati hydrogen:
– Ìfàsẹ́yìn (Fe):
\[ \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} \]
– Idinku (Mn):
\[ \text{MnO}_4^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} \]
3. Ṣe ìwọ̀nba àwọn átọ̀mù atẹ́gùn nípa fífi H₂O kún un:
– Idinku:
\[ \text{MnO}_4^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
4. Ṣe ìwọ̀nba àwọn átọ̀mù hydrogen nípa fífi H⁺ kún un:
– Idinku:
\[ \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
5. Ṣe ìwọ̀n iye owó náà nípa fífi àwọn elekitironi kún un:
– Ìfàsẹ́yìn (Fe):
\[ \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} + \text{e}^- \]
– Idinku (Mn):
\[ \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ + 5 \text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
6. Ṣe ìbáramu iye awọn elekitironi ninu awọn idahun idaji-meji nipa sisọpo awọn idahun idaji-meji ki iye awọn elekitironi ti o sọnu ati ti o jere jẹ kanna:
– Ìfàsẹ́yìn (ìgbà 5):
\[ 5 \text{Fe}^{2+} \rightarrow 5 \text{Fe}^{3+} + 5 \text{e}^- \]
– Idinku:
\[ \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ + 5 \text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
7. Fi àwọn ìfàsẹ́yìn méjì náà kún un:
\[ 5 \text{Fe}^{2+} + \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ \rightarrow 5 \text{Fe}^{3+} + \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
8. Ṣàyẹ̀wò ìwọ́ntúnwọ̀nsì àwọn átọ̀mù àti àwọn ìdíyelé:
– Àwọn átọ̀mù Fe: 5 ní òsì àti 5 ní ọ̀tún, dọ́gba.
– Àtọ̀mù Mn: 1 ní ẹ̀gbẹ́ méjèèjì, dọ́gba.
– Àwọn átọ̀mù O: 4 ní ẹ̀gbẹ́ méjèèjì, dọ́gba.
– Àwọn átọ̀mù H: 8 ní ẹ̀gbẹ́ kan, 8 ní ẹ̀gbẹ́ kejì, dọ́gba.
– Iye owo: 5(+2) + (-1) + 8(+1) = 10 + 8 – 1 = 17 ni apa osi ati 5(+3) + 2 = 15 + 2 = 17 ni apa otun, deede.
Ìhùwàsí tó dọ́gba:
\[ 5 \text{Fe}^{2+} + \text{MnO}_4^- + 8 \text{H}^+ \rightarrow 5 \text{Fe}^{3+} + \text{Mn}^{2+} + 4 \text{H}_2\text{O} \]
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3: Àwọn Ìhùwàsí Redox ní Ìgbésí Ayé Ojoojúmọ́
Ibeere 3: Ṣalaye bi awọn iṣe redox ṣe n ṣe ipa ninu awọn ilana iṣelọpọ eniyan.
Ìjíròrò:
Àwọn ìṣesí Redox kó ipa pàtàkì nínú ìṣiṣẹ́ ara ènìyàn, pàápàá jùlọ ìmísí sẹ́ẹ̀lì. Ìmísí sẹ́ẹ̀lì ni ìlànà tí àwọn sẹ́ẹ̀lì nínú ara wa fi ń mú agbára jáde ní ìrísí ATP (adenosine triphosphate) nípa pípa glucose àti àwọn molecule organic mìíràn run. Ìlànà yìí ní àwọn ìgbésẹ̀ tó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ìṣesí redox.
1. Glycolysis:
Ní ìpele àkọ́kọ́ yìí, a máa pín glucose sí àwọn molecule pyruvate méjì. Nígbà ìlànà yìí, a máa dín NAD⁺ (nicotinamide adenine dinucleotide) kù sí NADH nípa gbígba àwọn elekitironi tí a tú jáde láti inú glucose.
2. Ìyípo Krebs (Ìyípo Acid Citric):
Nínú ìyípo yìí, a máa yípadà pyruvate sí acetyl CoA, èyí tí ó máa ń wọ inú ìyípo Krebs. Jálẹ̀ ìyípo náà, a máa ń dín NAD⁺ àti FAD (flavin adenine dinucleotide) púpọ̀ sí i sí NADH àti FADH₂ nípasẹ̀ àwọn ìṣe redox, nígbà tí a ń ṣe àwọn molecule ATP.
3. Gbigbe Elekitironi:
Lẹ́yìn náà ni a ó lo NADH àti FADH₂ tí ó bá yọrí sí nínú ẹ̀wọ̀n ìrìnnà elekitironi nínú mitochondria. Àwọn elekitironi tí NADH àti FADH₂ ń gbé ni a máa ń gbé nípasẹ̀ ọ̀wọ́ àwọn protein acceptor elekitironi. Níkẹyìn, a máa ń lo elekitironi wọ̀nyí láti dín atẹ́gùn kù sí omi. Ìlànà yìí ń ṣẹ̀dá ìpele proton tí ATP synthase ń lò láti ṣe ATP.
Nípasẹ̀ àwọn ìṣesí yìí, agbára tí a kó pamọ́ sínú àwọn ìsopọ̀ kẹ́míkà ti àwọn molecule oúnjẹ ni a yípadà sí irú agbára tí àwọn sẹ́ẹ̀lì ara lè lò. Ìpele kọ̀ọ̀kan nílò ìṣesí redox láti tẹ̀síwájú nínú iṣẹ́ agbára náà.
Ipari
Àwọn ìṣesí Redox kó ipa pàtàkì nínú ẹ̀kọ́ àti nínú àwọn ohun tí a lè lò lójoojúmọ́. Nípa lílóye èrò ìṣesí redox àti bí a ṣe lè ṣe ìwọ́ntúnwọ́nsí wọn, a lè rí àwọn ohun tí wọ́n lò nínú onírúurú ìṣẹ̀lẹ̀ àdánidá àti ìmọ̀ ẹ̀rọ, láti inú ìṣesí ìṣẹ̀dá ara wa sí ilé iṣẹ́ kẹ́míkà. Ní ìrètí, àpẹẹrẹ àwọn ìbéèrè àti ìjíròrò lókè yìí yóò ràn wá lọ́wọ́ láti lóye àti lo èrò ìṣesí redox nínú onírúurú ẹ̀ka kẹ́míkà.
