Oxidation and Reduction Review From Biological Point-of-View

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.