1
00:00:00,510 --> 00:00:02,900
В този видеоклип 
искам да преговорим

2
00:00:02,900 --> 00:00:07,540
какво научихме в часовете 
по химия за окислението

3
00:00:07,540 --> 00:00:10,450
и неговата противоположност – 
редукцията.

4
00:00:10,450 --> 00:00:13,510
След това ще видим как това

5
00:00:13,510 --> 00:00:17,100
е свързано с начина, по който
биолозите и биохимиците

6
00:00:17,100 --> 00:00:17,960
използват тези термини.

7
00:00:17,960 --> 00:00:20,270
Накрая ще видим, че няма разлика
в двете тълкувания.

8
00:00:20,270 --> 00:00:22,450
Ако не гледа плейлиста
от раздела за химия,

9
00:00:22,450 --> 00:00:25,490
ще преговорим. 
Има лесен начин

10
00:00:25,490 --> 00:00:26,955
да запомниш двата процеса:

11
00:00:26,955 --> 00:00:38,690
ООЕ и РПЕ. ООЕ означава
„окисление, отдаване на електрони“.

12
00:00:38,690 --> 00:00:39,480
Всъщност не е необходимо

13
00:00:39,480 --> 00:00:41,430
да се отдават електрони. По-късно

14
00:00:41,430 --> 00:00:43,380
ще ти покажа.

15
00:00:43,380 --> 00:00:44,630
Това научихме в

16
00:00:44,630 --> 00:00:46,650
часовете по химия.

17
00:00:46,650 --> 00:00:54,020
Също така разбрахме, че 
при редукцията се приемат електрони.

18
00:00:54,020 --> 00:00:55,920
Ще го напиша в кавички.

19
00:00:55,920 --> 00:00:59,870
„Приемат се електрони.“

20
00:00:59,870 --> 00:01:02,180
Ще го сложа в кавички, 
защото не е необходимо

21
00:01:02,180 --> 00:01:03,400
да се приемат електрони.

22
00:01:03,400 --> 00:01:04,860
По-скоро се привличат.

23
00:01:04,860 --> 00:01:07,180
Нарича се редукция, защото

24
00:01:07,180 --> 00:01:11,400
при приемане на електрони зарядът

25
00:01:11,400 --> 00:01:13,940
се намалява.

26
00:01:13,940 --> 00:01:16,390
Нарича се окисление, защото

27
00:01:16,390 --> 00:01:19,000
се отдават електрони на кислорода.

28
00:01:19,000 --> 00:01:20,920
Но не е необходимо да е кислород.

29
00:01:20,920 --> 00:01:22,820
Може да е всяка една молекула, 
която привлича

30
00:01:22,820 --> 00:01:23,840
електрони.

31
00:01:23,840 --> 00:01:28,150
Ще ти дам пример, за да

32
00:01:28,150 --> 00:01:29,760
не съм толкова абстрактен.

33
00:01:29,760 --> 00:01:33,770
Ще вземем молекулярен водород

34
00:01:33,770 --> 00:01:37,180
в газообразно състояние и ще го взривим

35
00:01:37,180 --> 00:01:39,030
с молекулярен кислород.

36
00:01:39,030 --> 00:01:40,950
Това се случи с дирижабъла Хинденбург.

37
00:01:40,950 --> 00:01:43,470
Напълниха балон с водород и

38
00:01:43,470 --> 00:01:45,630
при контакт с кислород 
и една малка искра

39
00:01:45,630 --> 00:01:47,050
се получи огромен взрив.

40
00:01:47,050 --> 00:01:50,040
В този процес за всеки мол кислород

41
00:01:50,040 --> 00:01:53,060
имаме два мола водород. Уверявам се,

42
00:01:53,060 --> 00:01:55,070
че уравнението е изравнено.

43
00:01:55,070 --> 00:02:01,070
Произвеждат се два мола 
H2O и много енергия.

44
00:02:01,070 --> 00:02:02,440
Взривът ще бъде огромен.

45
00:02:06,800 --> 00:02:08,229
Можем да говорим за Хинденбург,

46
00:02:08,229 --> 00:02:10,190
но изписах всичко това, защото

47
00:02:10,190 --> 00:02:13,530
искам да ти покажа какво се окислява

48
00:02:13,530 --> 00:02:15,600
и какво се редуцира.

49
00:02:15,600 --> 00:02:18,760
Тук молекулата на

50
00:02:18,760 --> 00:02:20,630
водорода изглежда по този начин.

51
00:02:20,630 --> 00:02:23,660
Имаме връзка между два атома водород.

52
00:02:23,660 --> 00:02:25,540
И двата атома си споделят електрон,

53
00:02:25,540 --> 00:02:27,840
за да може орбитата им 1s

54
00:02:27,840 --> 00:02:29,260
да бъде пълна.

55
00:02:29,260 --> 00:02:31,180
Те не губят електрони.

56
00:02:31,180 --> 00:02:33,490
Не си ги привличат един-друг.

57
00:02:33,490 --> 00:02:35,500
Следователно имат 
нулева степен на окисление.

58
00:02:35,500 --> 00:02:37,410
Не са отдали или приели електрони.

59
00:02:37,410 --> 00:02:38,530
Само си ги споделят.

60
00:02:38,530 --> 00:02:40,690
Същото важи и за молекулата 
кислород.

61
00:02:40,690 --> 00:02:42,920
Тук имаме двойна връзка

62
00:02:42,920 --> 00:02:43,890
между двата атома кислород.

63
00:02:43,890 --> 00:02:46,310
Тъй като и двете молекули 
са кислород,няма защо

64
00:02:46,310 --> 00:02:49,240
да отдават или приемат електрони.

65
00:02:49,240 --> 00:02:53,590
От тази страна на уравнението обаче

66
00:02:53,590 --> 00:02:54,440
се случва нещо интересно.

67
00:02:54,440 --> 00:02:58,080
Всеки атом кислород е свързан
с два атома водород.

68
00:03:02,060 --> 00:03:05,780
Кислородът привлича 
електроните на двата

69
00:03:05,780 --> 00:03:07,640
атома водород.

70
00:03:07,640 --> 00:03:10,280
Водородът има един електрон
във валентния си слой.

71
00:03:10,280 --> 00:03:12,910
При ковалентните връзки единият атом

72
00:03:12,910 --> 00:03:14,910
отдава електрон и
другият атом отдава електрон

73
00:03:14,910 --> 00:03:15,930
и така се допълват.

74
00:03:15,930 --> 00:03:20,160
Както вече знаеш, 
надявам се, кислородът

75
00:03:20,160 --> 00:03:23,510
е по-силно електроотрицателен 
от водорода.

76
00:03:23,510 --> 00:03:26,190
Това тук е глюкоза, останала от

77
00:03:26,190 --> 00:03:29,150
видеоклипа ни 
за клетъчното дишане.

78
00:03:29,150 --> 00:03:32,060
Не ѝ обръщай внимание засега, 
но в друг клип ще видим

79
00:03:32,060 --> 00:03:32,870
връзката между тях.

80
00:03:32,870 --> 00:03:35,990
Ако погледнем периодичната система

81
00:03:35,990 --> 00:03:39,510
от плейлиста от раздел химия, 
електроотрицателността

82
00:03:39,510 --> 00:03:42,470
се увеличава в посока нагоре и надясно.

83
00:03:42,470 --> 00:03:46,210
Тук са най-електроотрицателните 
елементи,

84
00:03:46,210 --> 00:03:48,680
а тук – най-малко 
електроотрицателните.

85
00:03:48,680 --> 00:04:03,620
Електроотрицателен означава, че 
обича да привлича електрони.

86
00:04:03,730 --> 00:04:07,190
Въпреки че във водата 
кислородът и водородът

87
00:04:07,190 --> 00:04:10,950
са в ковалентна връзка – 
споделят електрони,

88
00:04:10,950 --> 00:04:13,580
кислородът е много 
по-електроотрицателен

89
00:04:13,580 --> 00:04:15,740
от водорода и ще привлече 
електроните.

90
00:04:15,740 --> 00:04:18,019
Ако вземем някой от тези елементи

91
00:04:18,019 --> 00:04:21,890
и го свържем с някой от тези вляво, 
тези вдясно са толкова

92
00:04:21,890 --> 00:04:24,080
по-електроотрицателни от тези вляво,

93
00:04:24,080 --> 00:04:27,100
че ще откраднат всички електрони,

94
00:04:27,100 --> 00:04:29,130
а няма само да ги привлекат.

95
00:04:29,130 --> 00:04:30,990
Електроотрицателен означава,

96
00:04:30,990 --> 00:04:33,410
че обича електрони.

97
00:04:33,410 --> 00:04:36,800
Ако разгледаме връзката 
между водород и кислород,

98
00:04:36,800 --> 00:04:39,300
от системата виждаме, че кислородът е

99
00:04:39,300 --> 00:04:42,280
много по-електроотрицателен.
Електроните прекарват повече

100
00:04:42,280 --> 00:04:43,880
време при кислорода.

101
00:04:43,880 --> 00:04:46,190
За водородните връзки научихме, че

102
00:04:46,190 --> 00:04:49,780
създават частично отрицателен заряд

103
00:04:49,780 --> 00:04:52,630
в тази част от водната 
молекула и частично

104
00:04:52,630 --> 00:04:54,810
положителен заряд от тази страна.

105
00:04:54,810 --> 00:04:56,760
От време на време 
около водородните атоми

106
00:04:56,760 --> 00:04:57,930
се показват електрони.

107
00:04:57,930 --> 00:05:01,460
При окислението или редукцията

108
00:05:01,460 --> 00:05:03,130
няма частичен заряд.

109
00:05:03,130 --> 00:05:07,110
Ако някой атом привлича 
повече даден електрон,

110
00:05:07,110 --> 00:05:10,890
заради степента на окисление 
ще предположим, че

111
00:05:10,890 --> 00:05:12,470
той е взел този електрон.

112
00:05:12,470 --> 00:05:16,580
За степента на окисление 
ще предположим, че

113
00:05:16,580 --> 00:05:19,220
кислородът във водата взима 
електрона и ще му дадем

114
00:05:19,220 --> 00:05:22,740
степен на окисление 1–.

115
00:05:22,740 --> 00:05:25,600
Прието е зарядът да се изписва след

116
00:05:25,600 --> 00:05:26,960
степента на окисление,

117
00:05:26,960 --> 00:05:29,680
за да не го бъркаме със самия заряд.

118
00:05:29,680 --> 00:05:32,210
Степента на окисление е 1–, защото

119
00:05:32,210 --> 00:05:34,110
взима един електрон.

120
00:05:34,110 --> 00:05:35,620
Приема един електрон.

121
00:05:35,620 --> 00:05:36,950
Затова го бях изписал в кавички.

122
00:05:36,950 --> 00:05:38,360
Защото електронът всъщност 
не се приема.

123
00:05:38,360 --> 00:05:40,160
В повечето случаи се приема.

124
00:05:40,160 --> 00:05:42,190
Електроните се привличат.

125
00:05:42,190 --> 00:05:45,370
Тук се обърках. Кислородът получи един

126
00:05:45,370 --> 00:05:48,440
електрон от този атом водород

127
00:05:48,440 --> 00:05:49,950
и още един електрон 
от този атом водород.

128
00:05:49,950 --> 00:05:52,890
Вместо 1–, трябва да е 2–.

129
00:05:52,890 --> 00:05:55,590
Трябва да бъде 2–, защото 
кислородът привлича

130
00:05:55,590 --> 00:05:58,140
по един електрон от 
двете молекули водород.

131
00:05:58,140 --> 00:06:02,570
Обикновено, когато 
кислороден атом се свързва с

132
00:06:02,570 --> 00:06:06,980
некислородни атоми или елементи, 
има степен на окисление

133
00:06:06,980 --> 00:06:10,050
2–.

134
00:06:10,050 --> 00:06:11,850
Този атом е 2–,

135
00:06:11,850 --> 00:06:14,250
защото е приел два електрона.

136
00:06:14,250 --> 00:06:15,870
Ще го напиша в кавички.

137
00:06:15,870 --> 00:06:18,710
Приел е два електрона.

138
00:06:18,710 --> 00:06:20,920
Знаем, че не ги приема наистина, а само

139
00:06:20,920 --> 00:06:21,840
ги привлича.

140
00:06:21,840 --> 00:06:24,790
Тези два атома загубиха
по един електрон.

141
00:06:24,790 --> 00:06:28,240
Степента на окисление 
на този атом ще бъде 1+,

142
00:06:28,240 --> 00:06:32,840
както и на този атом.

143
00:06:32,840 --> 00:06:35,930
Виждаме, че чрез 
изгарянето на водород

144
00:06:35,930 --> 00:06:39,060
с кислород, водородните атоми имаха

145
00:06:39,060 --> 00:06:42,120
нулева степен на окисление,

146
00:06:42,120 --> 00:06:45,410
а сега тя е 1+,

147
00:06:45,410 --> 00:06:47,660
защото те загубиха 
по един електрон при връзката си

148
00:06:47,660 --> 00:06:48,660
с кислорода.

149
00:06:48,660 --> 00:06:56,540
Казваме, че тези атоми 
водород са окислени.

150
00:06:56,790 --> 00:07:05,270
Заради тази реакция 
водородът се е окислил.

151
00:07:05,270 --> 00:07:06,880
Но защо?

152
00:07:06,880 --> 00:07:08,720
Защото преди можеше 
да споделя електроните

153
00:07:08,720 --> 00:07:10,240
си без проблем,

154
00:07:10,240 --> 00:07:13,210
но след това се е свързал с кислорода, 
който му привлича електроните.

155
00:07:13,210 --> 00:07:16,780
Кислородът отнема 
електроните на водорода

156
00:07:16,780 --> 00:07:18,320
и така водородът се окислява.

157
00:07:18,320 --> 00:07:25,270
Подобно, заради 
горивната реакция кислородът

158
00:07:25,270 --> 00:07:31,070
е бил редуциран.

159
00:07:31,070 --> 00:07:32,130
Защо се е случило?

160
00:07:32,130 --> 00:07:33,850
Тук кислородът просто 
споделя електрони.

161
00:07:33,850 --> 00:07:35,330
Не отделя и не приема електрони.

162
00:07:35,330 --> 00:07:40,816
Но когато е свързан с елемент
с по-ниска електроотрицателност,

163
00:07:40,816 --> 00:07:42,460
вече може да привлича

164
00:07:42,460 --> 00:07:44,450
електроните или да ги приема.

165
00:07:44,450 --> 00:07:50,765
Този хипотетичен заряд
е редуциран с две.

166
00:07:50,765 --> 00:07:53,050
Ако искаме да разгледаме 
всички електрони,

167
00:07:53,050 --> 00:07:55,170
които са изгубени

168
00:07:55,170 --> 00:07:58,710
и приети, можем да напишем 
две полуреакции.

169
00:07:58,710 --> 00:08:00,280
Това всичко е преговор от

170
00:08:00,280 --> 00:08:01,030
часовете по химия.

171
00:08:01,030 --> 00:08:02,780
Нищо не ни пречи 
да го видим отново.

172
00:08:02,780 --> 00:08:05,000
Ще го опиша в плейлиста
за раздел биология,

173
00:08:05,000 --> 00:08:08,270
за да може биолозите да си

174
00:08:08,270 --> 00:08:10,010
го припомнят.

175
00:08:10,010 --> 00:08:11,440
Ще изпиша две полуреакции.

176
00:08:11,440 --> 00:08:15,840
Започваме с два мола молекулярен

177
00:08:15,840 --> 00:08:17,150
водород.

178
00:08:17,150 --> 00:08:21,150
Те имат нулева степен на окисление.

179
00:08:21,150 --> 00:08:23,010
Ако искам, мога да напиша 0.

180
00:08:23,010 --> 00:08:26,020
Накрая получавам

181
00:08:26,020 --> 00:08:29,340
два мола H2.

182
00:08:29,340 --> 00:08:33,760
Всеки водороден атом сега има

183
00:08:33,760 --> 00:08:39,060
степен на окисление 1+.

184
00:08:39,179 --> 00:08:41,580
Може да се разгледа и по друг начин.

185
00:08:41,580 --> 00:08:42,940
Имаме четири атома водород.

186
00:08:42,940 --> 00:08:45,380
Имаме две водородни молекули с по

187
00:08:45,380 --> 00:08:46,050
два атома.

188
00:08:46,050 --> 00:08:47,650
Общо имаме 4 атома водород.

189
00:08:47,650 --> 00:08:50,480
Всеки един от тях губи 
по един електрон.

190
00:08:50,480 --> 00:08:51,160
Ще го изпиша така:

191
00:08:51,160 --> 00:08:54,530
+ 4 e–.

192
00:08:54,530 --> 00:08:56,460
Това е полуреакцията за водорода.

193
00:08:56,460 --> 00:08:58,640
Загубил е четири електрона.

194
00:08:58,640 --> 00:09:05,300
Може да кажеш, че водородът

195
00:09:05,300 --> 00:09:09,000
е окислен, защото е отдал електрони.

196
00:09:09,000 --> 00:09:11,200
ООЕ – окислението
е отделяне на електрони.

197
00:09:11,200 --> 00:09:15,470
А сега, другата полуреакция

198
00:09:15,470 --> 00:09:16,750
за кислорода.

199
00:09:16,750 --> 00:09:21,640
Започваме с един мол кислород и

200
00:09:21,640 --> 00:09:24,570
добавяме четири електрона.

201
00:09:24,570 --> 00:09:25,970
Те не се появяват от нищото.

202
00:09:25,970 --> 00:09:28,040
Взимаме ги от водорода и ги даваме

203
00:09:28,040 --> 00:09:29,240
на кислорода.

204
00:09:29,240 --> 00:09:35,560
В този край на полуреакцията получаваме

205
00:09:35,560 --> 00:09:38,650
два мола кислород.

206
00:09:38,650 --> 00:09:43,840
Всеки от тях има степен 
на окисление 2–.

207
00:09:43,840 --> 00:09:45,080
Това са полуреакциите.

208
00:09:45,080 --> 00:09:47,630
Всичко това показва, че по време

209
00:09:47,630 --> 00:09:50,310
на горивната реакция
водородът губи електрони,

210
00:09:50,310 --> 00:09:53,830
а кислородът ги е получил.

211
00:09:53,830 --> 00:10:02,370
Така виждаме, че кислородът 
е бил редуциран.

212
00:10:02,370 --> 00:10:05,120
Всичко това е ясно и логично

213
00:10:05,120 --> 00:10:07,410
и е преговор на наученото 
в часовете по химия.

214
00:10:07,410 --> 00:10:09,520
Сега ще те пообъркам.

215
00:10:09,520 --> 00:10:11,770
Ще ти представя 
окислението и редукцията

216
00:10:11,770 --> 00:10:12,730
от гледна точка

217
00:10:12,730 --> 00:10:14,350
на биолозите.

218
00:10:14,350 --> 00:10:16,440
Понякога биолозите 
използват дефинициите

219
00:10:16,440 --> 00:10:17,720
от химична гледна точка.

220
00:10:17,720 --> 00:10:20,710
Много често се обърквах, защото

221
00:10:20,710 --> 00:10:23,915
в много учебници 
по биология пише, че

222
00:10:23,915 --> 00:10:39,220
окислението е отдаване 
на водородни атоми,

223
00:10:39,220 --> 00:10:52,210
а редукцията – приемане 
на водородни атоми.

224
00:10:52,210 --> 00:10:54,570
Когато за пръв път чух това,

225
00:10:54,570 --> 00:10:57,190
знаех от часовете по химия, 
че става въпрос за електрони.

226
00:10:57,190 --> 00:11:00,280
Водородните атоми имат
един протон и електрон,

227
00:11:00,280 --> 00:11:01,130
така че каква е връзката?

228
00:11:01,130 --> 00:11:03,550
Стигнахме до смисъла на този клип –

229
00:11:03,550 --> 00:11:05,460
тези две дефиниции

230
00:11:05,460 --> 00:11:09,580
са съвместими една с друга,

231
00:11:09,580 --> 00:11:21,190
защото в биологията обикновено 
се отдава или приема

232
00:11:21,190 --> 00:11:22,230
водород.

233
00:11:22,230 --> 00:11:27,970
А той често се свързва 
с въглерод, кислород,

234
00:11:27,970 --> 00:11:30,500
фосфор, азот.

235
00:11:30,500 --> 00:11:35,570
Ако в периодичната система видим

236
00:11:35,570 --> 00:11:40,840
къде се намират водородът, 
въглеродът, азотът, кислородът

237
00:11:40,840 --> 00:11:43,700
и фосфорът, ще видим, че

238
00:11:43,700 --> 00:11:46,840
в биологичните системи водородът

239
00:11:46,840 --> 00:11:50,570
обикновено се свързва с елементи,

240
00:11:50,570 --> 00:11:52,920
които са много по-електроотрицателни.

241
00:11:52,920 --> 00:11:56,270
Ако въглерод се свърже 
с водород, той ще

242
00:11:56,270 --> 00:11:57,740
привлече този електрон.

243
00:11:57,740 --> 00:12:00,610
След това, ако този водород 
се пренесе при кислород

244
00:12:00,610 --> 00:12:04,260
заедно с електрона си, въглеродът 
ще загуби водородния

245
00:12:04,260 --> 00:12:06,220
атом, но всъщност губи електрона,

246
00:12:06,220 --> 00:12:07,450
който преди е привличал.

247
00:12:07,450 --> 00:12:09,940
Сега кислородът ще привлече
електрона.

248
00:12:09,940 --> 00:12:11,990
Следователно тези дефиниции 
са съвместими.

249
00:12:11,990 --> 00:12:13,690
Исках да ти дам този пример, защото

250
00:12:13,690 --> 00:12:17,760
биологичната дефиниция 
не може да се приложи тук.

251
00:12:17,760 --> 00:12:21,900
В тази реакция определено 
можеш да кажеш,

252
00:12:21,900 --> 00:12:23,650
че кислородът приема водород.

253
00:12:23,650 --> 00:12:27,000
Все още можем да кажем, 
че кислородът се редуцира

254
00:12:27,000 --> 00:12:30,110
според биологичната дефиниция.

255
00:12:30,110 --> 00:12:32,780
Но не можем да кажем, 
че тук водородът

256
00:12:32,780 --> 00:12:34,740
отдава водород.

257
00:12:34,740 --> 00:12:37,840
Тук той просто отдава електрони.

258
00:12:37,840 --> 00:12:39,290
Не отдава себе си.

259
00:12:39,290 --> 00:12:41,120
Можем да кажем, че водородът се губи,

260
00:12:41,120 --> 00:12:42,090
защото е отнет.

261
00:12:42,090 --> 00:12:43,920
Биологичната дефиниция изхожда

262
00:12:43,920 --> 00:12:44,830
от същата идея –

263
00:12:44,830 --> 00:12:48,450
когато водородът се свърже 
с елемент

264
00:12:48,450 --> 00:12:51,520
в биологичните вещества, 
обикновено отдава електроните си.

265
00:12:51,520 --> 00:12:53,740
Ако кислородът вземе 
водорода от въглерода,

266
00:12:53,740 --> 00:12:56,940
въглеродът ще загуби електрона,

267
00:12:56,940 --> 00:12:58,170
който е привличал.

268
00:12:58,170 --> 00:12:59,850
И сега кислородът 
го привлича.

269
00:12:59,850 --> 00:13:03,500
Така въглеродът се окислява, 
а кислородът

270
00:13:03,500 --> 00:13:04,370
се редуцира.

271
00:13:04,370 --> 00:13:05,310
Дано това не те обърква.

272
00:13:05,310 --> 00:13:07,820
В следващия клип 
ще ти дам повече примери.

273
00:13:07,820 --> 00:13:10,630
Обяснявам ти това, 
за да го приложим

274
00:13:10,630 --> 00:13:12,090
при клетъчното дишане,

275
00:13:12,090 --> 00:13:14,350
за да не се объркаш, 
когато казваме,

276
00:13:14,350 --> 00:13:20,710
че молекулата НАД се редуцира, 
когато приема водород

277
00:13:20,710 --> 00:13:23,310
или се окислява, 
когато отдаде водород

278
00:13:23,310 --> 00:13:23,980
и т.н.

279
00:13:23,980 --> 00:13:26,030
Исках да видиш, че 
дефинициите са същите

280
00:13:26,030 --> 00:13:28,540
като тези, научени в час по химия.