Redoksireaktioissa

Redoksireaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joissa elektronit siirtyvät reagoivien aineiden välillä. Oksidaatio tarkoittaa elektronien menettämistä ja pelkistyminen niiden vastaanottamista; nämä ilmiöt tapahtuvat samanaikaisesti, jolloin syntyy redoxparit. Puolireaktioina oksidaatio merkitsee elektronien luovuttamista ja pelkistyminen elektronien vastaanottamista. Pelkistäjä (reducing agent) on aine, joka luovuttaa elektroneja ja hapettuu; hapetin (oxidizing agent) vastaanottaa elektroneja ja pelkistyy.

Redoksireaktiot kirjoitetaan usein puolireaktioina, jotka tasapainotetaan joko happamassa tai emäksisessä liuoksessa. Standardipotentiaalit E° määrittävät, kuinka helposti kukin redoxpari pelkistyy. Kun puolireaktiot yhdistetään, kokonaispotentiaali E°cell = E°(hapetin) − E°(pelkistäjä). Reaktio on itsestään etenevä, kun E°cell > 0, ja ΔG° = −nFΔE°, missä n on siirrettien elektronien määrä ja F Faradin vakio.

Redoksireaktiot ovat keskeisiä sekä teollisuudessa että biologiassa: soluissa tapahtuva hengitys ja fotosynteesi, metallien korroosio, sähkökäyttöiset akut sekä ympäristökemialliset prosessit, joissa hapetus- ja pelkistysreaktiot säätelevät epäorgaanisten ja orgaanisten yhdisteiden kiertoa.