halfreactie

Een halfreactie is een onderdeel van een redoxreactie waarin één stof elektronen verliest of opneemt. Redoxprocessen bestaan uit twee halfreacties: een oxidatiehalfreactie, waarbij een stof elektronen verliest, en een reductiehalfreactie, waarbij een stof elektronen opneemt. Elektronen stromen altijd van de oxidator naar de reductor; samen vormen de twee halfreacties de volledige chemische reactie.

Bij het opstellen van halfreacties worden de atomaire som, lading en elektronenbalans bewaakt. In zure oplossingen worden vaak water en protonen gebruikt om O- en H-balans te bereiken; in basische oplossingen worden OH- en water gebruikt. Voor elke halfreactie geldt: eerst de atomen behalve H en O evenwichtig maken, vervolgens O balanceren met water, H balanceren met H+ (of OH- in basisch milieu), daarna de lading in evenwicht brengen door elektronen toe te voegen aan de juiste zijde. In basische oplossingen kan men daarna OH- gebruiken om overtollige H+ te neutraliseren.

Om een volledige redoxreactie te krijgen, worden de oxidatie- en reductiehalfreacties zodanig gecombineerd dat het aantal verdiende en opgenomen elektronen gelijk is. Vaak wordt dit gedaan door de helftmetingen te vermenigvuldigen met factoren zodat het elektronenaantal overeenkomt.

In elektrochemie worden standaard redoxpotentialen gebruikt om de spontaniteit en de richting van de reactie te beoordelen. Het celpotentiaal E°cel wordt berekend als E°cathode minus E°anode; positieve waarden duiden op spontane galvanische cellen.

Toepassingen zijn onder meer batterijen, corrosie, elektroplatering en het begrip van halfreacties bij het analyseren en balanceren van redoxprocessen.