hapetusreaktioista

Hapetusreaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joissa hapetusluvut muuttuvat ja elektronit siirtyvät reagoivien aineiden välillä. Ne kuuluvat laajempaan redox-kategoriaan (hapetus- ja pelkistyminen tapahtuvat samanaikaisesti): jokin aine hapettuu menettämällä elektroneja ja jokin toinen aine pelkistyy vastaanottaen niitä.

Hapetusreaktioissa käytetään usein oksidantteja, jotka ottavat vastaan elektroneja, sekä pelkistäjiä, jotka luovuttavat elektroneja. Reaktion suunta määräytyy sekä reagoivien aineiden hapetus- ja pelkistymisvaiheiden välisestä energiatasapainosta että ympäristötekijöistä, kuten lämpötilasta, paineesta ja katalyyttejen olemassaolosta. Hapetus- ja pelkistymisreaktioiden nimenomaisia seurauksia ovat muun muassa elektronien uudelleenjaottuminen, hapen sitoutuminen tai elektronien siirtyminen vapaille sidoksille.

Hapetusreaktioita on lukuisia: esimerkkejä ovat raudan hapettuminen ilmakehän hapen vaikutuksesta (ruostuminen), palaminen eli täydellinen hapetus, sekä biologiset prosessit kuten soluhengitys, jossa glukoosi hapetetaan energiaksi käyttäen happea. Orgaanisten yhdisteiden hapetukset johtavat usein kulloinkin määrääviin tuotoksiin, kuten alkoholin muuttuminen aldehydiksi, sitten karboksyylihapoksi.

Sovelluksissa hapetusreaktioita hyödynnetään teollisuudessa, energiantuotannossa ja ympäristötekniikassa sekä analytiikassa, jossa redoksreaktiot kertovat esimerkiksi yhdisteiden pitoisuuksista tai kemiallisesta asemasta. Hapetusreaktioiden tutkimusnopeudet sekä tasapainot ovat tärkeitä muun muassa katalyytin valinnassa ja prosessien optimoinnissa.