Oxidatiereductieprocessen

Oxidatie-reductieprocessen, ook wel redoxprocessen genoemd, zijn chemische reacties waarin elektronen worden uitgewisseld tussen stoffen. De verandering wordt vaak weergegeven aan de hand van oxidatiegetallen: een stof die elektronen verliest ondergaat oxidatie, en een stof die elektronen opneemt ondergaat reductie. De reductant levert de elektronen en wordt geoxideerd; de oxidant accepteert elektronen en wordt gereduceerd.

Redoxkoppelingen bestaan uit oxidanten en reductanten. Een reductant geeft elektronen af en ondergaat oxidatie; een oxidant neemt elektronen op en ondergaat reductie. Het proces gaat gepaard met veranderingen in de oxidatiegetallen van atomen en kan gepaard gaan met energie- en elektronentransfer die leidt tot warmte, licht of elektrische energie in systemen zoals batterijen en elektrochemische cellen.

Voorbeelden en verschijningsvormen zijn onder andere roesten van ijzer (ijzer oxideert door zuurstof en water), verbranding van brandstoffen, en biologische redoxprocessen zoals cellulaire ademhaling (waar elektronen van voeding naar zuurstof gaan) en fotosynthese (water wordt geoxideerd en CO2 gereduceerd).

Redoxpotentialen worden gemeten als standaardreduktiepotentiaal E°, en kunnen met de Nernst-vergelijking worden berekend voor verschillende omstandigheden. Deze grootheden helpen bij het voorspellen van de richting en de energetische kenmerken van redoxreacties.

Toepassingen en velden omvatten elektrochemie (batterijen, brandstofcellen), corrosie en corrosiepreventie, elektrogalvanisatie en metaalbewerking, water- en afvalwaterbehandeling, milieukunde en biochemie.