Mida ma selles videos teha tahan, on üle vaadata, mida me
õppisime oma keemia tundides oksüdatsioonist ja
oksüdatsiooni vastandist, reduktsioonist.
Ja siis vaadata, kuidas keemia tunnis õpitu
on seotud sellega, kuidas bioloogid või biokeemikud võiksid
neid sõnu kasutada.
Ja loodetavasti näeme me, et need on üks ja sama asi.
Nii et lihtsalt ülevaateks, kui sa oled vaadanud keemia
esitusloendit. Oksüdatsioon, sa võid vaadata, kas -- ja tegelikult seal on
kuulus mälutehnika selle jaoks.
See on: NAFTAPUURSEADMED Kus õli ütleb meile, et oksüdatsioon on
kaotamas -- ma panen selle jutumärkidesse, sest sa pole tingimata
elektrone kaotamas; Ma näitan sulle, mida ma mõtlen -- on
kaotamas elektrone.
Seda oleksid sa pidanud õppima
oma keemia tunnis.
Ja siis õppisid sa ka, et reduktsioon on omandamine.
Ja ma panen selle ka jutumärkidesse.
On elektronide omandamine.
Ja ma panen selle jutumärkidesse, sest sa pole tingimata
elektrone omandamas.
Sa pigem ahnitsed seda.
Ja põhjus, miks seda kutsutakse reduktsiooniks on, sest kui sa
omandad elektrone, su tähenduslik laeng, kui sa päriselt
omandaksid neid, redutseeritakse(vähendatakse).
Ja põhjus, miks seda kutsutakse oksüdeerumiseks on, sest
sa kaldud kaotama elektrone hapnikule.
Kuigi see ei pea olema hapnik.
See võib olla ükskõik, mis molekul, mis ahnitseb
elektrone sinust eemale.
Ja ma arvan, et üks ilus näide oleks aus, et seda
natuke rohkem konkreetsemaks teha.
Ütleme, et ma võtsin natuke molekulaarset vesinikku, see on
gaasilises olekus, ja ma põletaks selle natukese
molekulaarse hapnikuga.
See juhtus Hindenburgis.
Nad täitsid ballooni vesinikuga ja siis sa saad natuke
sädet ja hapnikuga kokkupuudet ja tekib
suur plahvatus.
Aga protsessi käigus, iga molekulaarse hapniku mooli kohta, kui
sul on kaks mooli molekulaarset vesinikku -- Ma lihtsalt
teen kindlaks, et võrrand on tasakaalus -- sa
toodad kaks mooli H2O-d pluss tonni kuumust.
See plahvatab kohe täiega.
Mida ma teha tahan, ma mõtlen, me võiksime rääkida
Hindenburgist, aga tegelikult kogu põhjus, miks ma üldse kirjutasin
see on, ma tahan teile näidata, mis on oksüdeerumine ja
mis on redutseerumine.
Nii et selles situatsioonis vesinik,
molekulaarne vesinik, näeb välja selline.
Sul on vesinike vaheline side.
Kumbki jagab elektroni teisega nii,
et mõlemad saavad teeselda, et nende esimene orbitaal
on täielikult täidetud.
Niiet nad ei kaota elektrone üksteisele.
Nad ei ahnitse eletrone üksteiselt.
Nii et me ütleme, et neil on neutraalne oksüdatiivne olek.
Nad pole ei omandanud ega kaotanud elektrone.
Nad lihtsalt jagavad neid.
Ja sama asi kehtib molekulaarse hapniku kohta.
Ja siin on sul tegelikult topeltside
kahe hapnikuga.
Aga nad on mõlemad hapnikud, nii et pole põhjust, miks üks
saaks või kaotaks teiselt elektrone.
Aga kui sa lähed võrrandi sellele poolele, juhtub midagi
huvitavat.
Sul on, iga hapnik on ühendatud kahe vesinikuga.
Ja seda saab mõelda nii, et hapnik ahnitseb igat seda
vesiniku elektroni.
Niiet vesinikul on üks elektron tema valentskihil.
Tegu enamike kovalentsete sidemetega on, hei, ma annan teile ühe
elektroni, sa annad mulle ühe elektroni ja meil mõlemal on
täielik paar.
Aga me teame, või loodetavasti me saame üle vaadata, et hapnik on
palju elektronegatiivsem kui vesinik.
See on natuke glükoosi, mis jäi järele
meie rakuhingamise videost.
Sa võid seda praegu ignoreerida, aga ma ühendan selle kõik
järgnevasse videosse.
Aga kui me vaatame perioodilisustabelit, kui sa mäletad
keemia esitusloendist, et elektronegatiivsus tõuseb kui
me lähme ülemisse paremasse nurka perioodilisustabelis.
Need on kõige elektronegatiivsemad elemendid
siin, need on kõige vähem elektronegatiivsed.
Ja kõik, mida elektronegatiivsus tähendab on, et talle meeldib ahnitseda elektrone.
Nii et isegi kui hapnik ja vesinik on kovalentses
sidemes vees -- nad jagavad elektrone -- hapnik on
elektronegatiivsem, palju elektronegatiivsem kui
vesinik, nii et see ahnitseb elektrone.
Ja tegelikult, kui sa võtad mõned elemendid siit poolelt ja
seod need mõnega siit poolt, need tüübid on palju
elektronegatiivsemad kui need vasaku käe elemendid, et
nad tegelikult täielikult varastavad elektroni,mitte lihtsalt ei
ahnitse seda enamuse ajast.
Aga kui sa räägid elektronegatiivsusest, see lihtsalt
tähendab, et talle meeldivad elektronid.
Nii et kui sa seda sidet hapniku ja vesiniku vahel vaatad,
me nägime seda perioodilisustabelist, hapnik on palju
elektronegatiivsem, nii et elektronid veedavad palju rohkem
aega hapnikul.
Me õppisime vesiniku sidumisest.
Me õppisime, et see moodustab osalise negatiivse laengu sellel
vee molekuli poolel ja moodustab osalisi
positiivseid laenguid sellel poolel.
Ja elektronid ilmuvad ikka vesiniku ümber
aeg-ajalt.
Kui sa räägid oksüdeerimisest ja redutseerimisest, ütled sa, vaata
siin pole osalist laengut.
Kui üks tüüp nagu ahnitseks elektroni rohkem,
oksüdatsiooni oleku huvides, oletame me, et ta
võttis elektroni.
Nii et oksüdatsiooni olekus oletame me, et hapnik
vees võtab elektroni ja me anname talle
oksüdatsiooni oleku üks miinus.
Või tava on, sa kirjutad laengu pärast
oksüdatsiooni olekute arvu.
Nii et sa ei aja seda segi tegelike laengutega.
Nii et sellel on üks miinus, sest oksüdatsiooni
seisukohast, see võtab elektroni.
Ta omandab elektroni.
Sellepärast panen ma selle jutumärkidesse.
Sest sa tegelikult ei omanda seda.
Sa lihtsalt omandad selle enamus ajast.
Sa ahnitsed elektrone.
Ja samuti, see vesinik -- ma pean nüüd ettevaatlik olema, see
pole -- ta sai ühe elektroni sellelt vesinikult ja sa said
teise elektroni sellelt vesinikult.
Niiet ühe miinuse asemel tuleks öelda, et see on kaks miinust.
See peaks olema kaks miinust, sest ta ahnitseb ühte
elektroni siit ja ühte elektroni sealt.
Ja üldiselt, kui hapnik on seotud mõne teise mitte-hapniku
aatomiga või mitte-hapniku elemendiga, kaldub tal olema kaks miinust
või miinus kaks oksüdatsiooni aste.
Niiet kui see tüüp on kaks miinust, sest
ta on omandanud kaks eletroni.
Ma kirjutan selle jutumärkidesse.
Omandas kaks elektroni.
Me teame, et ta tegelikult ei omandanud neid, et ta lihtsalt
ahnitseb neid.
Need tüübid kaotasid mõlemad ühe elektroni.
Niiet selle tüübi oksüdatsiooniaste on üks pluss.
Ja selle tüübi oksüdatsiooniaste on üks pluss.
Niiet sa võid öelda, vesiniku põletamisel
hapnikuga, et vesinikud -- enne kui neil oli
null oksüdatsiooniaste, igal vesinikul oli null
oksüdatsiooniaste -- nüüd neil on üks pluss oksüdatsiooniaste,
sest nad kaotasid oma elektronid, kui nad sidusid
end hapnikuga.
Nii et me same öelda, et need vesinikud on oksüdeeritud.
Seega, selle reaktsiooni tõttu, vesinik on oksüdeeritud.
Miks on see oksüdeeritud?
Sest enne oli see võimeline jagama oma
elektrone väga ilusti.
Aga siis see seob end hapnikuga, mis ahnitseb tema elektrone.
Nii et vesinik kaotab oma elektronid hapnikule, nii et
see on oksüdeeritud.
Sarnaselt hapnik, põlemisreaktsiooni tõttu, on
redutseeritud.
Miks on see redutseeritud?
Siin jagas see lihtsalt elektrone.
See ei kaotanud ega omandanud seda.
Ags siin, kui ta on seotud elemendiga, millel on palju madalam
elektronegatiivsus, järsku saab ta elektrone
ahnitseda, see omandab elektrone.
Niiet see eeldatav laeng väheneb kahe võrra.
Ja kui ma tahaksin tegelikult lugeda kõiki
eletrone, sest me räägime elektronide kaotamisest
ja elektronide omandamisest, me saame kirjutada kaks poolikut reaktsiooni.
See kõik peaks olema väike ülevaate osa sinu
keemia tunnist.
Aga see ei tee kunagi halba, et seda uuesti näha.
Ma viskan selle bioloogia esitusloendisse, et teie
bioloogia inimesed saaksite loodetavasti värskendada oma
mälu selle värgiga.
Me saame kirjutada kaks poolikut reaktsiooni.
Me võiksime öelda, et me alustasime kahe mooli
molekulaarse vesinikuga.
Ja neil pole oksüdatsiooniastmeid või nad on neutraalsed.
Niiet ma võiks siia nulli kirjutada, kui ma tahaks.
Ja siis ma lõpetaks -- teisel pool -- ma lõpetaks
kahe mooli H2-ga.
Aga nüüd igal vesinikul on pluss
üks oksüdatsiooniaste.
Või teine viis, kuidas sellest mõelda on, igaüks neist -- siin on
neli vesinikku.
See on molekulaar vesinik, omab kahte vesinikku ja meil on kaks
mooli seda.
Niiet siin on neli vesinikku.
Igaüks neist neljast elektronist kaotas elektroni.
Niiet ma võin selle kirjutada.
Nii, pluss neli elektroni.
See on vesiniku poolreaktsioon.
See kaotas neli elektroni.
Niiet see on teine viis öelda, et vesinik on
oksüdeeritud, sest ta kaotas elektrone.
OOK: oksüdatsioon on kaotamas.
Ja siis teine poolreaktsioon, kui me kirjutaks
hapnik.
Niiet ma alustan ühe mooli molekulaarse hapnikuga ja ma
lisan sellele neli elektroni.
Ma ei saa elektrone mitte kusagilt tekitada.
Ma saan elektronid vesinikult, ma lisan
hapnikule.
Niiet poolreaktsioon sellel poolel, ma lõpetan kahe
mooli -- ma võiksin selle nii kirjutada -- kahe mooli hapnikuga.
Ja igal ühel neist on oksüdatsiooniaste kaks miinust.
Niiet need on poolreaktsioonid.
See näitab, et vesinik, läbi selle
põlemisreaktsiooni, kaotab elektrone.
Ja et hapnik omandas elektronid, mis vesinik
kaotas. Niiet see ütleb meile, et hapnik on redutseeritud.
See on nüüd kõik aus ja hea ja see on kõik väike
ülevaade sellest, mis sa keemia tunnis õppinud oled.
Aga nüüd teen ma asjad veel keerulisemaks.
Sest ma seletan sulle, kuidas bioloog
sellest mõtleb.
Niiet -- ja see pole alati nii.
Bioloogid kasutavad vahest sõnastust, mida sa õppisid
oma keemia tunnis.
Aga bioloog -- või mitmeid kordi bioloogia
õpikutes -- nad ütlevad -- ja see ajas mind segadusse
lõputult, päriselt -- et oksüdatsioon on vesiniku aatomite loovutamine. Ja
reduktsioon on vesiniku aatomite omandamine.
Ja alguses, kui ma sellega kokku puutusin, ma olin nagu, ma
õppisin seda keemia tunnis ja nad räägivad elektronidest.
Vesiniku aatomid, sa tead, et seal on prootonid ja elektronid, kuidas
see seotud on?
Ja põhjus, miks need kaks sõnastust -- see on tegelikult
terve selle video mõte -- põhjus, miks see
sõnastus on kokkusobiv sellega on, sest
bioloogilises maailmas vesinikku kaldutakse
ümber vahetama.
Ja see kaldub end siduma süsiniku, hapniku,
fosfori, lämmastikuga.
Ja kui me vaatame perioodilisustabelit ja me näeme, kus
vesinik on, ja me näeme süsinikku, lämmastikku, hapnikku ja
fosforit ja tegelikult ka seda köike muud, sa näed,
et kõik see, millega vesinik bioloogilises süsteemis
end seob, asjad, millega ta kaldub end siduma on
palju, palju elektronegatiivsemad.
Niiet kui süsinik on seotud vesinikuga, siis süsinik on
ahnitsemas seda elektroni.
Ja siis kui see vesinik viiakse üle hapnikule,
koos elektroniga, süsinik kaotab vesiniku
aatomi, aga tegelikult kaotas ta elektroni, mida
ta enne ahnitses.
Ja nüüd saab hapnik seda elektroni ahnitseda.
Niiet need on tegelikult kokkusobivad sõnastused.
Ja peamine põhjus, miks ma sulle seda näidet näitasin on,
sest bioloogiline sõnastus ei kehti siin.
See tähendab, sa võid öelda, et, hapnik on kindlalt omandamas
vesinikku selles reaktsioonis.
Niiet me võime kindlalt öelda, et hapnikku redutseeritakse ikka,
vastavalt bioloogilisele sõnastusele.
Aga sa ei või tegelikult öelda, et vesinik
loovutab siin vesiniku.
Selle olukorras, vesinik loovutab lihtsalt elektrone.
Ta ei loovuta iseennast.
Ma arvan, et sa võid öelda, et ta loovutab iseennast, sest ta
võetakse üle.
Aga bioloogiline sõnastus tuleb lihtsalt
samast arusaamast.
Et kui vesinik seob end enamus asjadega bioloogilistes
ühendites, kaldub ta elektrone ära andma.
Niiet kui süsinik kaotab vesiniku ja annab selle
hapnikule, süsinik loovutab selle vesiniku elektroni, mida
ta ahnitses.
Ja nüüd ahnitseb seda hapnik.
Niiet süsinik oleks oksüdeeritud ja hapnik oleks
redutseeritud.
Loodan, et see ei aja sind segadusse.
Järgmises videos näitan ma veel paari näidet.
Kogu põhjus, miks ma seda teen, on kohaldada see
rakuhingamisse.
Niiet sa ei läheks segadusse, kui inimesed räägivad ja ütlevad, et
oh, NAD on redutseeritud, kui ta võtab kaasa vesiniku.
Või see on oksüdeeritud, kui ta loovutab vesiniku, ja nii
edasi ja nii edasi.
Ma tahtsin, et sa näeks, et need on samad sõnastused, mida
sa õppisid keemia tunnis.