Hapetuspelkistysreaktioita

Hapetuspelkistysreaktiot, tunnetaan myös nimellä redox-reaktiot, ovat kemiallisia reaktioita, joissa elektronit siirtyvät atomien, ionien tai molekyylien välillä. Yksi reaktantti hapettuu, mikä tarkoittaa, että se menettää elektroneja, ja toinen reaktantti pelkistyy, mikä tarkoittaa, että se vastaanottaa elektroneja. Nämä kaksi prosessia tapahtuvat aina samanaikaisesti; elektronien luovuttaminen on mahdotonta ilman vastaanottajaa.

Hapetusasteen käsite on keskeinen hapetus-pelkistysreaktioiden ymmärtämisessä. Hapetusaste on kuvitteellinen varaus, jonka atomilla olisi, jos kaikki sen sidokset olisivat ionisia. Reaktioissa atomien hapetusasteet muuttuvat. Aineen, joka hapettuu, hapetusaste kasvaa, ja aineen, joka pelkistyy, hapetusaste pienenee.

Yleisiä esimerkkejä hapetus-pelkistysreaktioista ovat metallien ruostuminen, palaminen ja akkujen toiminta. Esimerkiksi raudan ruostuessa rauta hapettuu, kun taas happi pelkistyy. Elektrokemiassa hapetus-pelkistysreaktiot ovat perustavanlaatuisia sähköenergian tuottamisessa ja käyttämisessä. Fotosynteesi kasveissa ja soluhengitys eläimissä ovat biologisia esimerkkejä monimutkaisista redox-prosesseista, jotka ovat elintärkeitä elämälle. Reaktioiden tunnistaminen ja tasapainottaminen vaatii usein hapetusasteiden seuraamista.