환원제

환원제(還元劑, reducing agent)는 자신은 산화되면서 다른 물질을 환원시키는 성질이 큰 물질을 말한다. 넓은 의미에서는 스스로는 전자를 잃고 그 전자를 다른 물질에 주는 물질을 말한다. 산화환원 반응에서는 반응에 관계되는 물질 중 한쪽이 산화제이고 다른 쪽이 환원제인데, 상대에 따라서 환원제가 되기도 하고 되지 않기도 하지만, 보통 많은 물질에 대하여 환원작용을 나타내는 것을 가리켜서 환원제라고 부른다.

보통 사용되는 환원제에는 수소를 비롯하여 비교적 불안정한 수소화합물(요오드화수소 · 황화수소 · 수소화알루미늄 등), 저급(低級) 산화물(일산화탄소 · 이산화황 등), 또는 저급 산소산의 염(아황산염 · 황화나트륨 등), 전기적 양성(陽性)이 큰, 즉 양이온이 되기 쉬운 금속(알칼리 금속 · 마그네슘 · 아연 등), 산화 정도가 낮은 유기화합물(알데히드 · 당류 · 포름산 · 옥살산 등) 등 이다.

환원제가 조건에 따라 산화제로 작용하는 경우도 있는데, 예컨대 과산화수소 · 이산화황 등이 해당한다. 산화물을 주체로 하는 광석으로부터 환원시켜 조금속(粗金屬)을 얻는 환원제에는 코크스 · 석탄 등 외에 많은 가스 환원제가 있다.

이와 반대적 특성을 가진 물질은 산화제라고 한다. 물질마다 전자를 잃고 얻는 성질의 세기가 다르기 때문에 산화, 환원 반응이 일어난다. 환원제의 경우, 대상 물질에 비해 환원제 스스로는 전자를 잃는 정도가 크고, 대상 물질은 환원제로부터 유래된 전자를 얻는 상대적 정도의 크기가 크다. 그러므로 환원제와 산화제는 작용하는 물질의 종류와 이에 상대하는 대상 물질의 종류의 조합에 따라 불리는 상대적 명칭이다.

개요

환원제(還元劑, reducing agent)는 산화와 환원 반응에서 상대를 환원시키고 자신은 산화되는 물질이다. 주로 금속 물질이며, 전자친화도가 작다. 대표적인 환원제는 알데하이드계(R-COH)의 물질로써 포름알데하이드(H-CHO), 아세트알데하이드(CH₃-CHO) 이며, 메탄올과 같은 알코올계(R-OH), 포름산(H-COOH), 옥살산(C₂H₂O₄)과 같은 카르복실산계(R-COOH)도 산화가 잘되므로 환원제이다. 이들은 주로 산소를 받거나 수소를 주는 화합물로써 탄소의 산화수가 증가한다. 또한 대부분의 금속원소들은 전자친화도가 낮기 때문에 상대에게 전자를 주며 양이온이 쉽게 되어 산화수가 증가하며 산화되어 환원제로 작용한다.

종류

수소화붕소나트륨(sodium borohydride, NaBH₄), 수소화알루미늄리튬(lithium aluminum hydride, LiAlH₄)는 강력한 환원제이다. 이들에겐 산화가 잘되는 금속이 있고 또한 수소를 제공하기 쉽다. 이들은 일반적으로 환원제로 작용하는 알데하이드(aldehydes), 케톤류(ketones), 카르복실산(carboxylic acid) 등도 환원시킨다. 아스코르브산(C₆H₈O₆)과 같은 비타민C 등의 항산화제도 수소와 전자를 제공하므로써 산화되어 환원제이다. 포도당과 같은 단당류는 기본적으로 환원력이 강한(환원제) 카르보닐기 등의 작용기를 가지고 있어 산화되기 쉬운 환원당이다. 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 금속화합물들은 전자를 잃고 양이온이 되기 쉽거나 비금속과 결합시 전자를 제공하므로 산화수가 증가하여 산화되므로 환원제이다.

​LiAlH₄ + 4H₂O → LiOH + Al(OH)₃ + 4H₂

​LiAlH₄는 환원제, 물은 산화제이다. H₂O는 산소를 주고 수소의 산화수를 감소시켰습니다. LiAlH₄에서 Li는 +1에서 산화수 변화가 없고, Al도 +3에서 산화수 변화가 없습니다. 하지만 수소의 산화수는 -1에서 1로 산화되었다.

표준환원전위

 

금속원소들은 보통 환원제인데, 강한 환원제인 Li는 양이온이 되면서 약한 산화제가 되고, 비금속원소이면서 강한 산화제인 F₂는 음이온이 되면서 약한 환원제가 된다.

위의 표는 표준전극전위(standard Electrode Potential)로써, 수소의 표준전극전위(Eo = 0V)와 비교하여 전자를 받아들이기 쉬운 정도를 정량적으로 나타낸 것이다. 금속원소들은 비금속원소들보다 전자를 제공하므로써 환원제의 성질이 강하나 금속원소들 끼리도 수소를 기준으로 상대적인 환원력의 차이가 있다. 리튬 및 나트륨과 같은 1족 금속원소들은 강한 환원제이다.

​Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu 에서 아연은 산화(환원제) 되었고, 구리는 환원(산화제) 되었다. 같은 금속일지라도 아연은 표준환원전위가 - 이고, 구리는 + 이어서, 아연이 구리보다 환원력이 강하여 산화되기 쉽다.

참고자료

• 〈환원제〉, 《화학백과》
• 〈환원제〉, 《위키백과》
• applepop, 〈산화제와 환원제(oxidizing agent and reducing agent)〉, 《네이버 블로그》, 2020-12-12
• 환원제(reducing agent)〉, 《사이언스올》, 2015-09-09

같이 보기

• 환원
• 산화
• 산화제

이 환원제 문서는 배터리에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리 □■⊕, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 배터리 종류 1차전지 • 2차전지 • 3차전지 • AA 전지 • AAA 전지 • HFC • LCO • LFP • LMO • LTO • NCA • NCM • NCMA • 각형 배터리 • 건전지 • 고전압 배터리 • 고체전지 • 공기전지 • 과산화은전지 • 구반반 배터리 • 그래핀 배터리 • 금속 공기 배터리 • 나노셀룰로스 종이 배터리 • 나트륨이온 배터리 • 나트륨 황 배터리 • 납축전지 • 니켈 수소 배터리 • 니켈 카드뮴 배터리 • 다이아몬드 배터리 • 단추형 전지 • 대용량 배터리 • 대형배터리 • 동위원소 배터리 • 리튬공기전지 • 리튬 망간 배터리 • 리튬메탈 배터리 • 리튬 이산화탄소 배터리 • 리튬이온 배터리 • 리튬 인산철 배터리 • 리튬전지 • 리튬 코발트 배터리 • 리튬 티타네이트 배터리 • 리튬 폴리머 배터리 • 리튬 하이니켈 배터리 • 리튬 황 배터리 • 마그네슘 배터리 • 망가니즈전지 • 모래 배터리 • 무음극배터리 • 물리전지 • 미생물 연료전지 • 바나듐 배터리 • 바나듐 레독스 흐름 배터리 • 바나듐이온 배터리 • 바빌로니아 전지 • 박막배터리 • 박테리아 배터리 • 박테리아 종이 배터리 • 반고체 배터리 • 배터리 • 베타 배터리 • 보조배터리 • 볼타전지 • 불소이온 배터리 • 블레이드 배터리 • 비축전지 • 사원계 배터리 • 산화물 전고체 배터리 • 산화은전지 • 삼원계 배터리 • 설탕 배터리 • 세라믹 축전기 • 소금 배터리 • 소형배터리 • 수소연료전지 • 수은전지 • 슈퍼커패시터 • 습전지 • 아연공기전지 • 아연 탄소 전지(르클랑셰 전지) • 아폴로 • 알루미늄 공기전지 • 알루미늄 공기 흐름 전지 • 알칼리전지 • 얼티엄 배터리 • 에너지저장장치(ESS) • 에이터너스 • 연료전지 • 열전지 • 용융염 배터리 • 원자력전지 • 원통형 배터리 • 육둘둘 배터리 • 인섀시 배터리 • 전고체 배터리 • 전지 • 종이 배터리 • 중형배터리 • 차세대 배터리 • 초소형배터리 • 축전기(콘덴서) • 축전지 • 칼륨 배터리 • 칼슘 배터리 • 커패시터 • 코인셀 배터리 • 태양전지 • 파우치형 배터리 • 파워월 • 팔일일 배터리 • 폐배터리 • 폴리머 배터리 • 폴리머 전고체 배터리 • 프리폼 배터리 • 플렉서블 배터리 • 하이니켈 배터리 • 하이브리드 리튬메탈 배터리 • 해수전지 • 핵 배터리 • 화학전지 • 황화물 전고체 배터리 • 흐름전지(레독스 플로우 배터리) 배터리 기술 ALD • CCS • CSG • CTB • CTV • K-배터리 • MPI • MTB • NCMX • PCM • SRS • 건식분리막 • 계면 • 계면저항 • 계면활성제 • 고용량 • 고체전해질 • 고출력 • 공랭식 • 굴곡도 • 기공 • 기억효과(메모리 효과) • 냉각시스템 • 다공성 • 대용량 • 덴드라이트 • 드라이룸 • 모듈투바디(MTB) • 무기 고체 전해질 • 바인더 • 박막 • 박막화 • 방열판 • 방열핀 • 배터리관리시스템(BMS) • 배터리데이 • 배터리모듈 • 배터리 보호회로모듈 • 배터리셀 • 배터리 케이스 • 배터리 패키징 • 배터리팩 • 배터리하우징 • 배터리 히팅 시스템 • 복합전해질 • 분리막 • 블랙파우더 • 비전해질 • 사물배터리 • 산화물 • 산화물계 전해질 • 세라믹 코팅 • 세라믹 코팅 분리막 • 셀밸런싱 • 셀투바디(CTB) • 셀투비클(CTV) • 셀투섀시(CTC) • 셀투카(CTC) • 셀투팩(CTP) • 소용량 • 수랭식 • 스태킹 • 습식분리막 • 실리콘 음극재 • 실버코팅 • 안전성 강화 분리막(SRS) • 액체전해질 • 양극박 • 양극소재 • 양극재 • 양극판 • 양극활물질 • 여과 • 열폭주 • 열화현상 • 와인딩 • 용량 • 유기 고체 전해질 • 유랭식 • 음극소재 • 음극재 • 음극판 • 음극활물질 • 이온전달막 • 이온전도도 • 이온화 • 저용량 • 저출력 • 전고체 • 전구체 • 전지박 • 전해액 • 전해질 • 전해질막 • 점프 • 점프케이블 • 정격용량 • 정격전압 • 제로모듈 • 젤리롤 • 집전체 • 출력 • 침출 • 콤퍼레이터 • 티본 레이아웃 • 파우치 • 패스웨이 • 폐양극재 • 활물질 • 황화물 • 황화물계 전해질 • 히트싱크 • 히트파이프 • 히트펌프 배터리 제품 1865 배터리 • 2170 배터리 • 4680 배터리 • 기린 배터리 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반