WEBVTT

00:00:00.510 --> 00:00:02.900
В този видеоклип 
искам да преговорим

00:00:02.900 --> 00:00:07.540
какво научихме в часовете 
по химия за окислението

00:00:07.540 --> 00:00:10.450
и неговата противоположност – 
редукцията.

00:00:10.450 --> 00:00:13.510
След това ще видим как това

00:00:13.510 --> 00:00:17.100
е свързано с начина, по който
биолозите и биохимиците

00:00:17.100 --> 00:00:17.960
използват тези термини.

00:00:17.960 --> 00:00:20.270
Накрая ще видим, че няма разлика
в двете тълкувания.

00:00:20.270 --> 00:00:22.450
Ако не гледа плейлиста
от раздела за химия,

00:00:22.450 --> 00:00:25.490
ще преговорим. 
Има лесен начин

00:00:25.490 --> 00:00:26.955
да запомниш двата процеса:

00:00:26.955 --> 00:00:38.690
ООЕ и РПЕ. ООЕ означава
„окисление, отдаване на електрони“.

00:00:38.690 --> 00:00:39.480
Всъщност не е необходимо

00:00:39.480 --> 00:00:41.430
да се отдават електрони. По-късно

00:00:41.430 --> 00:00:43.380
ще ти покажа.

00:00:43.380 --> 00:00:44.630
Това научихме в

00:00:44.630 --> 00:00:46.650
часовете по химия.

00:00:46.650 --> 00:00:54.020
Също така разбрахме, че 
при редукцията се приемат електрони.

00:00:54.020 --> 00:00:55.920
Ще го напиша в кавички.

00:00:55.920 --> 00:00:59.870
„Приемат се електрони.“

00:00:59.870 --> 00:01:02.180
Ще го сложа в кавички, 
защото не е необходимо

00:01:02.180 --> 00:01:03.400
да се приемат електрони.

00:01:03.400 --> 00:01:04.860
По-скоро се привличат.

00:01:04.860 --> 00:01:07.180
Нарича се редукция, защото

00:01:07.180 --> 00:01:11.400
при приемане на електрони зарядът

00:01:11.400 --> 00:01:13.940
се намалява.

00:01:13.940 --> 00:01:16.390
Нарича се окисление, защото

00:01:16.390 --> 00:01:19.000
се отдават електрони на кислорода.

00:01:19.000 --> 00:01:20.920
Но не е необходимо да е кислород.

00:01:20.920 --> 00:01:22.820
Може да е всяка една молекула, 
която привлича

00:01:22.820 --> 00:01:23.840
електрони.

00:01:23.840 --> 00:01:28.150
Ще ти дам пример, за да

00:01:28.150 --> 00:01:29.760
не съм толкова абстрактен.

00:01:29.760 --> 00:01:33.770
Ще вземем молекулярен водород

00:01:33.770 --> 00:01:37.180
в газообразно състояние и ще го взривим

00:01:37.180 --> 00:01:39.030
с молекулярен кислород.

00:01:39.030 --> 00:01:40.950
Това се случи с дирижабъла Хинденбург.

00:01:40.950 --> 00:01:43.470
Напълниха балон с водород и

00:01:43.470 --> 00:01:45.630
при контакт с кислород 
и една малка искра

00:01:45.630 --> 00:01:47.050
се получи огромен взрив.

00:01:47.050 --> 00:01:50.040
В този процес за всеки мол кислород

00:01:50.040 --> 00:01:53.060
имаме два мола водород. Уверявам се,

00:01:53.060 --> 00:01:55.070
че уравнението е изравнено.

00:01:55.070 --> 00:02:01.070
Произвеждат се два мола 
H2O и много енергия.

00:02:01.070 --> 00:02:02.440
Взривът ще бъде огромен.

00:02:06.800 --> 00:02:08.229
Можем да говорим за Хинденбург,

00:02:08.229 --> 00:02:10.190
но изписах всичко това, защото

00:02:10.190 --> 00:02:13.530
искам да ти покажа какво се окислява

00:02:13.530 --> 00:02:15.600
и какво се редуцира.

00:02:15.600 --> 00:02:18.760
Тук молекулата на

00:02:18.760 --> 00:02:20.630
водорода изглежда по този начин.

00:02:20.630 --> 00:02:23.660
Имаме връзка между два атома водород.

00:02:23.660 --> 00:02:25.540
И двата атома си споделят електрон,

00:02:25.540 --> 00:02:27.840
за да може орбитата им 1s

00:02:27.840 --> 00:02:29.260
да бъде пълна.

00:02:29.260 --> 00:02:31.180
Те не губят електрони.

00:02:31.180 --> 00:02:33.490
Не си ги привличат един-друг.

00:02:33.490 --> 00:02:35.500
Следователно имат 
нулева степен на окисление.

00:02:35.500 --> 00:02:37.410
Не са отдали или приели електрони.

00:02:37.410 --> 00:02:38.530
Само си ги споделят.

00:02:38.530 --> 00:02:40.690
Същото важи и за молекулата 
кислород.

00:02:40.690 --> 00:02:42.920
Тук имаме двойна връзка

00:02:42.920 --> 00:02:43.890
между двата атома кислород.

00:02:43.890 --> 00:02:46.310
Тъй като и двете молекули 
са кислород,няма защо

00:02:46.310 --> 00:02:49.240
да отдават или приемат електрони.

00:02:49.240 --> 00:02:53.590
От тази страна на уравнението обаче

00:02:53.590 --> 00:02:54.440
се случва нещо интересно.

00:02:54.440 --> 00:02:58.080
Всеки атом кислород е свързан
с два атома водород.

00:03:02.060 --> 00:03:05.780
Кислородът привлича 
електроните на двата

00:03:05.780 --> 00:03:07.640
атома водород.

00:03:07.640 --> 00:03:10.280
Водородът има един електрон
във валентния си слой.

00:03:10.280 --> 00:03:12.910
При ковалентните връзки единият атом

00:03:12.910 --> 00:03:14.910
отдава електрон и
другият атом отдава електрон

00:03:14.910 --> 00:03:15.930
и така се допълват.

00:03:15.930 --> 00:03:20.160
Както вече знаеш, 
надявам се, кислородът

00:03:20.160 --> 00:03:23.510
е по-силно електроотрицателен 
от водорода.

00:03:23.510 --> 00:03:26.190
Това тук е глюкоза, останала от

00:03:26.190 --> 00:03:29.150
видеоклипа ни 
за клетъчното дишане.

00:03:29.150 --> 00:03:32.060
Не ѝ обръщай внимание засега, 
но в друг клип ще видим

00:03:32.060 --> 00:03:32.870
връзката между тях.

00:03:32.870 --> 00:03:35.990
Ако погледнем периодичната система

00:03:35.990 --> 00:03:39.510
от плейлиста от раздел химия, 
електроотрицателността

00:03:39.510 --> 00:03:42.470
се увеличава в посока нагоре и надясно.

00:03:42.470 --> 00:03:46.210
Тук са най-електроотрицателните 
елементи,

00:03:46.210 --> 00:03:48.680
а тук – най-малко 
електроотрицателните.

00:03:48.680 --> 00:04:03.620
Електроотрицателен означава, че 
обича да привлича електрони.

00:04:03.730 --> 00:04:07.190
Въпреки че във водата 
кислородът и водородът

00:04:07.190 --> 00:04:10.950
са в ковалентна връзка – 
споделят електрони,

00:04:10.950 --> 00:04:13.580
кислородът е много 
по-електроотрицателен

00:04:13.580 --> 00:04:15.740
от водорода и ще привлече 
електроните.

00:04:15.740 --> 00:04:18.019
Ако вземем някой от тези елементи

00:04:18.019 --> 00:04:21.890
и го свържем с някой от тези вляво, 
тези вдясно са толкова

00:04:21.890 --> 00:04:24.080
по-електроотрицателни от тези вляво,

00:04:24.080 --> 00:04:27.100
че ще откраднат всички електрони,

00:04:27.100 --> 00:04:29.130
а няма само да ги привлекат.

00:04:29.130 --> 00:04:30.990
Електроотрицателен означава,

00:04:30.990 --> 00:04:33.410
че обича електрони.

00:04:33.410 --> 00:04:36.800
Ако разгледаме връзката 
между водород и кислород,

00:04:36.800 --> 00:04:39.300
от системата виждаме, че кислородът е

00:04:39.300 --> 00:04:42.280
много по-електроотрицателен.
Електроните прекарват повече

00:04:42.280 --> 00:04:43.880
време при кислорода.

00:04:43.880 --> 00:04:46.190
За водородните връзки научихме, че

00:04:46.190 --> 00:04:49.780
създават частично отрицателен заряд

00:04:49.780 --> 00:04:52.630
в тази част от водната 
молекула и частично

00:04:52.630 --> 00:04:54.810
положителен заряд от тази страна.

00:04:54.810 --> 00:04:56.760
От време на време 
около водородните атоми

00:04:56.760 --> 00:04:57.930
се показват електрони.

00:04:57.930 --> 00:05:01.460
При окислението или редукцията

00:05:01.460 --> 00:05:03.130
няма частичен заряд.

00:05:03.130 --> 00:05:07.110
Ако някой атом привлича 
повече даден електрон,

00:05:07.110 --> 00:05:10.890
заради степента на окисление 
ще предположим, че

00:05:10.890 --> 00:05:12.470
той е взел този електрон.

00:05:12.470 --> 00:05:16.580
За степента на окисление 
ще предположим, че

00:05:16.580 --> 00:05:19.220
кислородът във водата взима 
електрона и ще му дадем

00:05:19.220 --> 00:05:22.740
степен на окисление 1–.

00:05:22.740 --> 00:05:25.600
Прието е зарядът да се изписва след

00:05:25.600 --> 00:05:26.960
степента на окисление,

00:05:26.960 --> 00:05:29.680
за да не го бъркаме със самия заряд.

00:05:29.680 --> 00:05:32.210
Степента на окисление е 1–, защото

00:05:32.210 --> 00:05:34.110
взима един електрон.

00:05:34.110 --> 00:05:35.620
Приема един електрон.

00:05:35.620 --> 00:05:36.950
Затова го бях изписал в кавички.

00:05:36.950 --> 00:05:38.360
Защото електронът всъщност 
не се приема.

00:05:38.360 --> 00:05:40.160
В повечето случаи се приема.

00:05:40.160 --> 00:05:42.190
Електроните се привличат.

00:05:42.190 --> 00:05:45.370
Тук се обърках. Кислородът получи един

00:05:45.370 --> 00:05:48.440
електрон от този атом водород

00:05:48.440 --> 00:05:49.950
и още един електрон 
от този атом водород.

00:05:49.950 --> 00:05:52.890
Вместо 1–, трябва да е 2–.

00:05:52.890 --> 00:05:55.590
Трябва да бъде 2–, защото 
кислородът привлича

00:05:55.590 --> 00:05:58.140
по един електрон от 
двете молекули водород.

00:05:58.140 --> 00:06:02.570
Обикновено, когато 
кислороден атом се свързва с

00:06:02.570 --> 00:06:06.980
некислородни атоми или елементи, 
има степен на окисление

00:06:06.980 --> 00:06:10.050
2–.

00:06:10.050 --> 00:06:11.850
Този атом е 2–,

00:06:11.850 --> 00:06:14.250
защото е приел два електрона.

00:06:14.250 --> 00:06:15.870
Ще го напиша в кавички.

00:06:15.870 --> 00:06:18.710
Приел е два електрона.

00:06:18.710 --> 00:06:20.920
Знаем, че не ги приема наистина, а само

00:06:20.920 --> 00:06:21.840
ги привлича.

00:06:21.840 --> 00:06:24.790
Тези два атома загубиха
по един електрон.

00:06:24.790 --> 00:06:28.240
Степента на окисление 
на този атом ще бъде 1+,

00:06:28.240 --> 00:06:32.840
както и на този атом.

00:06:32.840 --> 00:06:35.930
Виждаме, че чрез 
изгарянето на водород

00:06:35.930 --> 00:06:39.060
с кислород, водородните атоми имаха

00:06:39.060 --> 00:06:42.120
нулева степен на окисление,

00:06:42.120 --> 00:06:45.410
а сега тя е 1+,

00:06:45.410 --> 00:06:47.660
защото те загубиха 
по един електрон при връзката си

00:06:47.660 --> 00:06:48.660
с кислорода.

00:06:48.660 --> 00:06:56.540
Казваме, че тези атоми 
водород са окислени.

00:06:56.790 --> 00:07:05.270
Заради тази реакция 
водородът се е окислил.

00:07:05.270 --> 00:07:06.880
Но защо?

00:07:06.880 --> 00:07:08.720
Защото преди можеше 
да споделя електроните

00:07:08.720 --> 00:07:10.240
си без проблем,

00:07:10.240 --> 00:07:13.210
но след това се е свързал с кислорода, 
който му привлича електроните.

00:07:13.210 --> 00:07:16.780
Кислородът отнема 
електроните на водорода

00:07:16.780 --> 00:07:18.320
и така водородът се окислява.

00:07:18.320 --> 00:07:25.270
Подобно, заради 
горивната реакция кислородът

00:07:25.270 --> 00:07:31.070
е бил редуциран.

00:07:31.070 --> 00:07:32.130
Защо се е случило?

00:07:32.130 --> 00:07:33.850
Тук кислородът просто 
споделя електрони.

00:07:33.850 --> 00:07:35.330
Не отделя и не приема електрони.

00:07:35.330 --> 00:07:40.816
Но когато е свързан с елемент
с по-ниска електроотрицателност,

00:07:40.816 --> 00:07:42.460
вече може да привлича

00:07:42.460 --> 00:07:44.450
електроните или да ги приема.

00:07:44.450 --> 00:07:50.765
Този хипотетичен заряд
е редуциран с две.

00:07:50.765 --> 00:07:53.050
Ако искаме да разгледаме 
всички електрони,

00:07:53.050 --> 00:07:55.170
които са изгубени

00:07:55.170 --> 00:07:58.710
и приети, можем да напишем 
две полуреакции.

00:07:58.710 --> 00:08:00.280
Това всичко е преговор от

00:08:00.280 --> 00:08:01.030
часовете по химия.

00:08:01.030 --> 00:08:02.780
Нищо не ни пречи 
да го видим отново.

00:08:02.780 --> 00:08:05.000
Ще го опиша в плейлиста
за раздел биология,

00:08:05.000 --> 00:08:08.270
за да може биолозите да си

00:08:08.270 --> 00:08:10.010
го припомнят.

00:08:10.010 --> 00:08:11.440
Ще изпиша две полуреакции.

00:08:11.440 --> 00:08:15.840
Започваме с два мола молекулярен

00:08:15.840 --> 00:08:17.150
водород.

00:08:17.150 --> 00:08:21.150
Те имат нулева степен на окисление.

00:08:21.150 --> 00:08:23.010
Ако искам, мога да напиша 0.

00:08:23.010 --> 00:08:26.020
Накрая получавам

00:08:26.020 --> 00:08:29.340
два мола H2.

00:08:29.340 --> 00:08:33.760
Всеки водороден атом сега има

00:08:33.760 --> 00:08:39.060
степен на окисление 1+.

00:08:39.179 --> 00:08:41.580
Може да се разгледа и по друг начин.

00:08:41.580 --> 00:08:42.940
Имаме четири атома водород.

00:08:42.940 --> 00:08:45.380
Имаме две водородни молекули с по

00:08:45.380 --> 00:08:46.050
два атома.

00:08:46.050 --> 00:08:47.650
Общо имаме 4 атома водород.

00:08:47.650 --> 00:08:50.480
Всеки един от тях губи 
по един електрон.

00:08:50.480 --> 00:08:51.160
Ще го изпиша така:

00:08:51.160 --> 00:08:54.530
+ 4 e–.

00:08:54.530 --> 00:08:56.460
Това е полуреакцията за водорода.

00:08:56.460 --> 00:08:58.640
Загубил е четири електрона.

00:08:58.640 --> 00:09:05.300
Може да кажеш, че водородът

00:09:05.300 --> 00:09:09.000
е окислен, защото е отдал електрони.

00:09:09.000 --> 00:09:11.200
ООЕ – окислението
е отделяне на електрони.

00:09:11.200 --> 00:09:15.470
А сега, другата полуреакция

00:09:15.470 --> 00:09:16.750
за кислорода.

00:09:16.750 --> 00:09:21.640
Започваме с един мол кислород и

00:09:21.640 --> 00:09:24.570
добавяме четири електрона.

00:09:24.570 --> 00:09:25.970
Те не се появяват от нищото.

00:09:25.970 --> 00:09:28.040
Взимаме ги от водорода и ги даваме

00:09:28.040 --> 00:09:29.240
на кислорода.

00:09:29.240 --> 00:09:35.560
В този край на полуреакцията получаваме

00:09:35.560 --> 00:09:38.650
два мола кислород.

00:09:38.650 --> 00:09:43.840
Всеки от тях има степен 
на окисление 2–.

00:09:43.840 --> 00:09:45.080
Това са полуреакциите.

00:09:45.080 --> 00:09:47.630
Всичко това показва, че по време

00:09:47.630 --> 00:09:50.310
на горивната реакция
водородът губи електрони,

00:09:50.310 --> 00:09:53.830
а кислородът ги е получил.

00:09:53.830 --> 00:10:02.370
Така виждаме, че кислородът 
е бил редуциран.

00:10:02.370 --> 00:10:05.120
Всичко това е ясно и логично

00:10:05.120 --> 00:10:07.410
и е преговор на наученото 
в часовете по химия.

00:10:07.410 --> 00:10:09.520
Сега ще те пообъркам.

00:10:09.520 --> 00:10:11.770
Ще ти представя 
окислението и редукцията

00:10:11.770 --> 00:10:12.730
от гледна точка

00:10:12.730 --> 00:10:14.350
на биолозите.

00:10:14.350 --> 00:10:16.440
Понякога биолозите 
използват дефинициите

00:10:16.440 --> 00:10:17.720
от химична гледна точка.

00:10:17.720 --> 00:10:20.710
Много често се обърквах, защото

00:10:20.710 --> 00:10:23.915
в много учебници 
по биология пише, че

00:10:23.915 --> 00:10:39.220
окислението е отдаване 
на водородни атоми,

00:10:39.220 --> 00:10:52.210
а редукцията – приемане 
на водородни атоми.

00:10:52.210 --> 00:10:54.570
Когато за пръв път чух това,

00:10:54.570 --> 00:10:57.190
знаех от часовете по химия, 
че става въпрос за електрони.

00:10:57.190 --> 00:11:00.280
Водородните атоми имат
един протон и електрон,

00:11:00.280 --> 00:11:01.130
така че каква е връзката?

00:11:01.130 --> 00:11:03.550
Стигнахме до смисъла на този клип –

00:11:03.550 --> 00:11:05.460
тези две дефиниции

00:11:05.460 --> 00:11:09.580
са съвместими една с друга,

00:11:09.580 --> 00:11:21.190
защото в биологията обикновено 
се отдава или приема

00:11:21.190 --> 00:11:22.230
водород.

00:11:22.230 --> 00:11:27.970
А той често се свързва 
с въглерод, кислород,

00:11:27.970 --> 00:11:30.500
фосфор, азот.

00:11:30.500 --> 00:11:35.570
Ако в периодичната система видим

00:11:35.570 --> 00:11:40.840
къде се намират водородът, 
въглеродът, азотът, кислородът

00:11:40.840 --> 00:11:43.700
и фосфорът, ще видим, че

00:11:43.700 --> 00:11:46.840
в биологичните системи водородът

00:11:46.840 --> 00:11:50.570
обикновено се свързва с елементи,

00:11:50.570 --> 00:11:52.920
които са много по-електроотрицателни.

00:11:52.920 --> 00:11:56.270
Ако въглерод се свърже 
с водород, той ще

00:11:56.270 --> 00:11:57.740
привлече този електрон.

00:11:57.740 --> 00:12:00.610
След това, ако този водород 
се пренесе при кислород

00:12:00.610 --> 00:12:04.260
заедно с електрона си, въглеродът 
ще загуби водородния

00:12:04.260 --> 00:12:06.220
атом, но всъщност губи електрона,

00:12:06.220 --> 00:12:07.450
който преди е привличал.

00:12:07.450 --> 00:12:09.940
Сега кислородът ще привлече
електрона.

00:12:09.940 --> 00:12:11.990
Следователно тези дефиниции 
са съвместими.

00:12:11.990 --> 00:12:13.690
Исках да ти дам този пример, защото

00:12:13.690 --> 00:12:17.760
биологичната дефиниция 
не може да се приложи тук.

00:12:17.760 --> 00:12:21.900
В тази реакция определено 
можеш да кажеш,

00:12:21.900 --> 00:12:23.650
че кислородът приема водород.

00:12:23.650 --> 00:12:27.000
Все още можем да кажем, 
че кислородът се редуцира

00:12:27.000 --> 00:12:30.110
според биологичната дефиниция.

00:12:30.110 --> 00:12:32.780
Но не можем да кажем, 
че тук водородът

00:12:32.780 --> 00:12:34.740
отдава водород.

00:12:34.740 --> 00:12:37.840
Тук той просто отдава електрони.

00:12:37.840 --> 00:12:39.290
Не отдава себе си.

00:12:39.290 --> 00:12:41.120
Можем да кажем, че водородът се губи,

00:12:41.120 --> 00:12:42.090
защото е отнет.

00:12:42.090 --> 00:12:43.920
Биологичната дефиниция изхожда

00:12:43.920 --> 00:12:44.830
от същата идея –

00:12:44.830 --> 00:12:48.450
когато водородът се свърже 
с елемент

00:12:48.450 --> 00:12:51.520
в биологичните вещества, 
обикновено отдава електроните си.

00:12:51.520 --> 00:12:53.740
Ако кислородът вземе 
водорода от въглерода,

00:12:53.740 --> 00:12:56.940
въглеродът ще загуби електрона,

00:12:56.940 --> 00:12:58.170
който е привличал.

00:12:58.170 --> 00:12:59.850
И сега кислородът 
го привлича.

00:12:59.850 --> 00:13:03.500
Така въглеродът се окислява, 
а кислородът

00:13:03.500 --> 00:13:04.370
се редуцира.

00:13:04.370 --> 00:13:05.310
Дано това не те обърква.

00:13:05.310 --> 00:13:07.820
В следващия клип 
ще ти дам повече примери.

00:13:07.820 --> 00:13:10.630
Обяснявам ти това, 
за да го приложим

00:13:10.630 --> 00:13:12.090
при клетъчното дишане,

00:13:12.090 --> 00:13:14.350
за да не се объркаш, 
когато казваме,

00:13:14.350 --> 00:13:20.710
че молекулата НАД се редуцира, 
когато приема водород

00:13:20.710 --> 00:13:23.310
или се окислява, 
когато отдаде водород

00:13:23.310 --> 00:13:23.980
и т.н.

00:13:23.980 --> 00:13:26.030
Исках да видиш, че 
дефинициите са същите

00:13:26.030 --> 00:13:28.540
като тези, научени в час по химия.