Hapettumisreaktioissa

Hapettumisreaktioissa tapahtuu elektronien siirtymistä atomien, ionien tai molekyylien välillä. Yleensä toinen aine luovuttaa elektroneja, eli se hapettuu, ja toinen aine vastaanottaa elektroneja, eli se pelkistyy. Nämä kaksi prosessia, hapettuminen ja pelkistyminen, tapahtuvat aina samanaikaisesti, minkä vuoksi puhutaan hapettumis-pelkistymisreaktioista tai lyhyemmin hapettumisreaktioista.

Reaktiossa hapettuva aine on pelkistin, ja pelkistyvä aine on hapetin. Hapettumisluvun muutos on keskeinen tapa tunnistaa hapettumis-pelkistymisreaktio. Kun aineen hapettumisluvun arvo kasvaa reaktiossa, se on hapettunut. Vastaavasti, jos aineen hapettumisluvun arvo pienenee, se on pelkistynyt.

Esimerkkejä hapettumisreaktioista ovat metallien ruostuminen, palaminen ja paristojen toiminta. Metallien reagoidessa hapen kanssa ne hapettuvat. Palamisreaktiossa polttoaine reagoi hapen kanssa ja vapauttaa energiaa. Paristoissa tapahtuu sisäisiä hapettumis-pelkistymisreaktioita, jotka tuottavat sähkövirtaa.

Biologiassa hapettumisreaktiot ovat elintärkeitä. Soluhengityksessä ravintoaineet hapettuvat, vapauttaen energiaa solujen käyttöön. Fotosynteesissä puolestaan tapahtuu päinvastainen prosessi, jossa valoenergiaa sitoutuu kemiallisiin yhdisteisiin. Nämä reaktiot ovat keskeisiä elämän ylläpitämisessä.