Oksidaation

Oksidaatio on kemiallinen reaktio, jossa yhdisteen hapetustila suurenee; yleisesti aine menettää elektroneja. Oksidaatio voi tapahtua suoraan elektronien siirtona tai epäsuorasti hapettimen vaikutuksesta. Oksidaation ja pelkistyksen tapahtumat muodostavat usein redox-reaktion, jossa toinen aine pelkistyy samalla, kun toinen hapetuu.

Esimerkkejä ovat raudan ruostuminen ilman kosteutta sekä polttoaineiden palaminen: Fe + O2 + H2O → Fe2O3·nH2O ja CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O. Biologiassa oksidaatio on keskeinen energian vapautuminen: soluhengityksessä glukoosi hapetetaan reaktioissa, kuten C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O, vapauttaen energiaa solujen käyttöön. Oksidaatioon liittyy usein elektronien poistaminen, ja vastakkain pelkistys, jossa elektronit vastaanotetaan.

Oksidanttina toimiva aine vastaanottaa elektroneja; pelkistimenä toimiva aine luovuttaa elektroneja. Oksidaatioita tarkastellaan usein hapetuslukuina, joita muuttuu reaktioissa. Yleisimmät hapettimet ovat hapen sisältävät yhdisteet kuten O2, H2O2 sekä klori- ja manganian oksidantit, kuten MnO4−.

Merkitys ja sovellukset: oksidaatioita esiintyy sekä luonnossa että teollisuudessa. Ne mahdollistavat energian vapauttamisen solutasolla, kemialliset muutokset ja desinfektion sekä valkaisun prosesseissa. Korroosio on yleinen oksidatiivinen prosessi, jossa metallit reagoivat hapen kanssa ajan myötä.

Yhteenveto: oksidaatio on keskeinen redox-prosessi, jossa hapetustila nousee ja elektroneja luovutetaan, esiintyen monissa luonnollisissa ilmiöissä ja teollisuusprosesseissa.