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.