환원반응(reduction reaction)은 산화환원반응에서 전자를 얻는 반응을 말한다. 환원반응과 반대로 전자를 잃는 반응을 산화반응이라 한다. 산화환원반응은 물질간의 전자 이동이 일어나는 반응으로 산화반응과 환원반응은 따로 일어날 수 없고 동시에 일어난다. 환원반응은 일상생활에서 많이 사용되는데 자동차의 촉매변환장치, 식물의 광합성작용, 미용실에서의 파마 등의 다양한 곳에서 이용된다.
개요
환원반응은 늘 산화반응과 동반해서 진행되는 것이므로 생활 주변에서 많이 관찰할 수 있다. 환원은 본래의 것으로 되돌린다는 의미로 사용되는 용어이지만 화학자들이 사용하는 환원은 물질의 변환을 의미한다. 예를 들어 광석으로부터 금속을 추출하는 일, 이산화탄소가 녹말이나 셀룰로스로 변하는 일, 산소가 물 혹은 과산화수소로 변하는 과정, 산화질소(NOx)가 질소나 암모니아로 변환되는 일 등이 모두 환원 반응을 거쳐 진행되는 일이다.
산화수가 증가하면 산화, 산화수가 감소하면 환원
물질의 변환이 일어나면서 물질을 구성하는 원소들의 산화수(oxidation number)가 변한다. 산화수가 증가하면 산화, 산화수가 감소하면 환원이라고 정의한다. 즉 환원(reduction)은 분자, 원자, 이온이 전자를 얻어서 산화수가 감소하는 것이다. 예를 들어서 알루미늄 이온(Al³⁺)이 전자를 3개 받아들여서 알루미늄(Al)이 되는 경우에 알루미늄의 산화수가 +3에서 0으로 줄었으므로 환원이며, 염소(Cl) 원자가 전자를 받아서 염소이온(Cl⁻)이 되는 경우에는, 산화수가 0에서 -1로 감소하였으므로 역시 환원이다.
결국 물질을 구성하는 분자, 원자, 이온이 새로운 상태로 변할 때 본래 가지고 있던 산화수 보다 줄어든 경우에는 환원(reduction) 혹은 환원반응이 진행되었다고 말한다. 산화수의 변화와 함께 본래 화합물이 가지고 있던 산소를 잃을 경우 혹은 화합물이 수소와 결합하여 새로운 화합물로 변할 경우에도 환원이 되었다고 말한다.
표준전극전위(Eo)와 환원경향
표준전극전위(standard electrode potential, Eo)를 비교하면 특정 화학반응의 환원경향을 알 수 있다.각 반응에 대한 표준전극전위 값을 비교해 보려면 기준이 되는 표준전극전위가 필요하다. 그 기준이 되는 반응은 수소이온(H⁺)이 수소기체(H₂(g))로 환원되는 반응이며, 이 특정 반응의 전위를 0 볼트로 정하였다.
2H⁺(aq) + 2e → H₂(g)Eo ≡ 0.00V
만약에 어떤 반응에 대한 표준전극전위가 표준수소전극의 전위보다 + 이며 그 값이 크다면 그 반응의 환원은 쉽게 진행된다. 수 많은 반응에 대한 반응식은 수소전극처럼 환원 반응으로 적고, 그 반응의 표준전극전위의 값들은 책이나 문헌에 표로 잘 정리되어 있다. 그러므로 단순히 표준전극전위의 값들을 비교해 보면 어떤 반응이 더 환원 경향이 큰지를 판단할 수 있다. 예를 들어 표를 보면 산화수가 3가인 철이온(Fe³⁺)이 2가 철이온(Fe²⁺)으로 환원되는 반응에 대한 표준전극전위는 +0.771 볼트로, 구리이온(Cu²⁺)이 구리(Cu)로 환원되는 반응에 대한 표준전극전위는 +0.339 볼트로 나와 있다. 그러므로 표준전극전위 값으로 볼 때 철이온이 환원이 되려는 경향은 구리이온이 환원되려는 경향보다 크다고 할 수 있다. 그렇지만 반응이 얼마나 빠르게 진행될 지는 온도, 압력은 물론 용액의 농도 등과 같은 변수에 따라 달라진다.
Fe³⁺ + 3e → Fe²⁺ Eo = +0.799V
Cu²⁺ + 2e → Cu(S)Eo = +0.339V
환원반응의 사례
참고자료
같이 보기
|
 이 환원반응 문서는 에너지에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.
|
| 산업 : 산업, 산업혁명, 기술, 제조, 기계, 전자제품, 정보통신, 반도체, 화학, 바이오, 건설, 유통, 서비스, 에너지 □■⊕, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 화폐, 금융, 금융사, 부동산, 부동산 거래, 부동산 정책, 아파트, 건물, 토지
|
|
|
| 에너지
|
SMR • 가속운동 • 가시광선 • 가열 • 각속도 • 감마선 • 감속운동 • 강력 • 고압 • 고온 • 고전역학 • 관성력 • 관성모멘트 • 광선 • 광속 • 광전자 • 광전효과 • 광합성 • 기압 • 냉각 • 냉방 • 뉴턴 • 대류 • 대체에너지 • 동력 • 동력원 • 라디오파 • 마이크로파 • 마찰 • 마찰계수 • 마찰력 • 마찰에너지 • 만유인력 • 만유인력의 법칙 • 무중력 • 물리에너지 • 바이오에너지 • 발열 • 발열반응 • 발화 • 방사선 • 방열 • 베타선 • 복사 • 복사선 • 복사에너지 • 부력 • 불 • 블루에너지 • 빛 • 빛에너지 • 삼투압 • 생물에너지 • 석유에너지 • 석탄에너지 • 섭씨 • 소리에너지 • 소수력 • 속력 • 수력 • 수력에너지 • 수소에너지 • 수압 • 수열 • 수열에너지 • 수직항력 • 신생에너지 • 신에너지 • 신재생 • 신재생에너지 • 알짜힘(합력) • 알파선 • 압력 • 압축응력 • 약력 • 양극선 • 양자역학 • 에너지 • 에너지밀도 • 에너지보존법칙 • 에너지원 • 에너지 효율 • 엑스선 • 엔트로피 • 역반응 • 역파장 • 역학적 에너지(기계에너지) • 열 • 열대류 • 열량 • 열복사 • 열분해 • 열에너지 • 열역학 • 열전도 • 열전도도 • 열전도율 • 열절연 • 열팽창 • 열팽창계수 • 열효율 • 온도 • 온도차 • 왕복에너지 • 왕복운동 • 운동에너지 • 원운동 • 원자력 • 원자력에너지 • 위치에너지 • 음극선 • 응력 • 인공태양 • 인장응력 • 인화 • 입자선 • 자외선 • 자유낙하 • 작용 • 재가열 • 재생에너지 • 저온 • 저압 • 적외선 • 전기에너지 • 전도 • 전자기력 • 절대온도 • 정반응 • 정지에너지 • 조력 • 조력에너지 • 조류에너지 • 줄 • 줄의 법칙 • 중력 • 중력에너지 • 지열 • 지열에너지 • 직사광선 • 직선운동 • 진동 • 진동에너지 • 진자 • 진자운동 • 천연에너지 • 청정에너지 • 친환경에너지 • 칼로리 • 탄성 • 탄성에너지 • 태양 • 태양광 • 태양광에너지 • 태양에너지 • 태양열 • 태양열에너지 • 텐서 • 파동 • 파력 • 파력에너지 • 파워 • 파장 • 폐기물에너지 • 폭발 • 풍력 • 풍력에너지 • 풍압 • 항력(드래그포스) • 해양에너지 • 핵반응 • 핵분열 • 핵분열에너지 • 핵붕괴 • 핵에너지 • 핵융합 • 핵융합에너지 • 화력 • 화씨 • 화학 • 화학에너지 • 회전 • 회전수 • 회전에너지 • 회전운동 • 흡열 • 흡열반응 • 힘
|
|
|
| 발전
|
교류발전기 • 마이크로 수력발전 • 물레방아 • 박테리아 발전소 • 발전 • 발전기 • 발전소 • 발전효율 • 변전소 • 비상발전기 • 소수력발전 • 소수력발전소 • 소형모듈원전(SMR) • 수력발전 • 수력발전소 • 원자력발전 • 원자력발전소 • 조력발전 • 조력발전소 • 조류발전 • 조류발전소 • 지열난방 • 지열발전 • 지열발전소 • 직류발전기 • 태양광발전 • 태양광발전소 • 태양광패널 • 태양열발전 • 태양열발전소 • 파력발전 • 파력발전소 • 풍력발전 • 풍력발전소 • 풍차 • 해양 온도차 발전 • 핵융합발전 • 핵융합발전소 • 화력발전 • 화력발전소 • 회전축
|
|
|
| 연료
|
CNG • LNG • LPG • 가스 • 가스충전소 • 가연성 • 갈탄 • 개질수소 • 경유(디젤) • 경질유 • 고급휘발유 • 고압가스 • 고체연료 • 그레이수소 • 그린수소 • 기체연료 • 나무 • 난방연료 • 두바이유 • 등유 • 땔감 • 면세유 • 무연탄 • 무연휘발유 • 바이오 • 바이오가스 • 바이오디젤 • 바이오매스 • 바이오에탄올 • 바이오연료 • 방사성물질 • 배기가스 • 배출가스 • 번개탄 • 부생수소 • 분별증류 • 뷰테인(부탄) • 브라운수소 • 브렌트유 • 블루수소 • 석유 • 석유화학 • 석탄 • 셰일가스 • 셰일오일 • 수소 • 수소연료 • 수소전기 • 순도 • 숯(목탄) • 압축가스 • 액체연료 • 액화가스 • 역청탄 • 연료 • 연료첨가제 • 연료화 • 연비 • 연소 • 연탄 • 오일샌드 • 오일셰일 • 옥탄가 • 용해가스 • 원유 • 유사경유 • 유연탄 • 유연휘발유 • 윤활유 • 일반휘발유 • 장작 • 점화 • 정유 • 정제 • 조개탄 • 주입 • 중유 • 중질유(中質油) • 중질유(重質油) • 증류 • 질소산화물 • 천연가스 • 천연자원 • 친환경연료 • 코크스 • 타르 • 텍사스유 • 프로페인(프로판) • 합성경유 • 핵연료 • 혼유 • 혼합가스 • 혼합기체 • 혼합연료 • 화석연료 • 화재 • 휘발유(가솔린)
|
|
|
| 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반
|
|
위키원
