oksidaatiossa

Oksidaatio (oksidaatiossa) on kemiallinen prosessi, jossa aine menettää elektroneja tai sen oksidiaste kasvaa. Se on osa redox-reaktioita, joissa toinen aine menettää elektroneja ja toinen saa ne vastaan. Oksidaatio ja pelkistys muodostavat parin: oksidoituvan aineen oksidiasteen nousu vastapainona pelkistymiselle.

Oksidiasteen määritelmä ja säännöt ovat keskeisiä kemian laskujen kannalta. Oksidiasteet ovat muodollisia numeerisia arvoja, joiden summa vastaa molekyylin tai ionin kokonaisvarauksia. Yleisiä sääntöjä ovat, että hapen oksidiaste on yleensä -2, vedyn +1 (poikkeuksia lukuun ottamatta), fluori on always -1, ja kokonaisvaraus neutraalissa molekyylissä on nolla. Esimerkiksi veteen pätee H2O: kunkin veden H on +1 ja O on -2, joten kokonaisvaraus on 0. Monimutkaisemmissa yhdisteissä oksidiasteiden lukuarvot voivat vaihdella ja ne voivat kasvaa tai laskea reaktion aikana.

Esimerkkejä oksidaatiosta: rautafosana Fe2+ voi pelkistyä tai oksidantti ottaa vastaan elektroneja ja Fe2+ muuttua Fe3+:ksi. Hiilen poltto tapahtuu hapen kanssa, jolloin hiili hapettuu ja vapautuu energiaa: CH4 + O2 -> CO2 + H2O; hiilen oksidiaste nousee hiilidioksidissa. Biologiassa oksidaatio on keskeistä energiantuotannossa, kuten solutason metabolismissa, jossa orgaanisia molekyylejä pelkistetään siirtäjäaineisiin, kuten NAD+, oksidinnassa.

Oksidaatio on sekä luonnollinen että teollinen prosessi. Se liittyy esimerkiksi ruostumiseen, palamiseen ja energian vapautumiseen sekä kemian laboratorioissa että elämistään. Oksidointia vastaan voidaan suojautua antioksidanteilla tai estää oksidanttien vaikutus eristemällä materiaaleja. Redox-tasapainon ymmärtäminen auttaa selittämään sekä energiataloutta että kemial listen reaktioiden kulkua.