Redoxtapahtuma

Redoxtapahtuma on kemiallinen prosessi, jossa elektronit siirtyvät aineiden välillä ja niiden hapetustilat muuttuvat. Yleensä tapahtuma muodostuu kahdesta liitetystä puolireaktiosta: hapettumisesta ja pelkistymisestä. Aine, joka menettää elektroneja, hapettuu ja toimii pelkistäjänä (reducing agent); aine, joka saa elektroneja, pelkistyy ja toimii hapettajana (oxidizing agent).

Redox-tapahtumat voidaan kuvata redoxparina, jossa aineet ovat toisistaan riippuvaisia elektronien siirrossa. Keskeinen suure on redox-potentiaali, jonka tavallisessa merkityksessä tarkoitetaan Eh-arvoa tai standardia redoxpotentiaalia E°. Näiden arvojen avulla voidaan arvioida, kumpi aine luovuttaa elektroneja ja miten reaktio etenee. Nernstin yhtälö kuvaa, miten redox-potentiaali riippuu ratkaisuolosuhteista ja konsentraatioista.

Merkitys ja sovellukset ovat laajat. Redox-tapahtumat ovat perusta biologisille prosesseille kuten soluhengitykselle ja fotosynteesille, joissa elektronit siirtyvät solujen energiantuotannossa. Ne ovat myös keskeisiä ympäristössä, esimerkiksi redox-reaktiot vaikuttavat vedenlaatuun ja maaperän kemiaan. Teknologisesti redoxreaktiot ovat olennaisia elektrolyysissä, baterioissa ja polttokennoissa, sekä korroosion ja metallien pelkistys- ja pinnoitusprosesseissa.

Esimerkkeinä voidaan mainita raudan hapettuminen ruostumisreaktiossa sekä solunsisäiset redox-reaktiot, jotka mahdollistavat energian talteenoton ja biosynteesi. Redox-tapahtumat ovat siten keskeinen käsite sekä kemiassa että biologiassa ja teknologiassa.