Redoxkäsitteistöön

Redoxkäsitteistöön viitataan kemian termeihin, jotka kuvaavat hapettumisen ja pelkistymisen eli oksido-reduktioreaktioiden ilmiöitä. Redoxreaktio syntyy, kun elektronit siirtyvät aineesta toiseen, mistä seuraa hapetuslukujen muuttuminen. Reaktioita voidaan tarkastella redoxparien kautta, joissa toinen aine pelkistyy ja toinen hapettuu, eli elektronit siirtyvät hapettajalta pelkistäjälle.

Tärkeimpiä käsitteitä ovat hapetusluku, redoxpari, hapetin ja pelkistäjä. Hapetusluku on atomin tai ionin sähköinen kustannus, jota käytetään seurattavaksi elektronien siirroissa. Redoxpari muodostuu kahdesta yhteen reagoivasta aineesta, joista toinen pelkistyy ja toinen hapettuu. Hapetin eli oksidantti vastaanottaa elektronin ja aiheuttaa pelkistymisen, kun taas pelkistäjä eli pelkistäjä luovuttaa elektronin ja aiheuttaa hapettumisen.

Redoxpotentiaali kuvaa suotuisuutta, jolla redoxpari reagoi. Standardipotentiaali (E°) määritellään standardisissa olosuhteissa (1 M, 25 °C, veto-olosuhteet). Nernst’n yhtälö yhdistää redoxpotentiaalin konsentraatioihin, jolloin voidaan arvioida reaktion suunnan ja tasapainon sijainti. Käytännössä suurempi hapetin-arvo vastaa vahvempaa hapetinta, ja suurempi pelkistäjän arvo vahvempaa pelkistäjää.

Käytännössä redoxkäsitteistöä sovelletaan laajasti kemian lisäksi biologiassa, ympäristötieteissä ja teollisuudessa. Esimerkkejä ovat biokemialliset elektroninsiirrot soluhengityksessä, veden puhdistusprosesseissa ja elektrolyysi, joissa redox-tasapainojen tunteminen ohjaa kokeita ja prosesseja.