oxidatiereacties

Oxidatiereacties, in het Nederlands vaak oxidaties genoemd, zijn chemische reacties waarin de oxidatietoestand van één of meer atomen toeneemt. In zo’n redoxreactie verloopt dit meestal samen met een reductie van een andere stof: de ene stof verliest elektronen (geoxideerd) en de andere neemt elektronen op (gereduceerd).

Oxidatie vindt plaats wanneer het oxidatiegetal van een element stijgt door elektronenverlies. Oxidatie- en reductieprocessen staan altijd in koppeling met elkaar, waardoor oxidatiereacties fundamenteel zijn voor energieoverdracht in chemische systemen. Oxidatiegetallen dienen als hulpmiddel om te zien wat er gebeurt; van oudsher werd oxidatie gekoppeld aan reacties met zuurstof, maar nu geldt: elke toename van het oxidatiegetal duidt op oxidatie, en elke toename van de elektronenoverdracht op reductie van een andere stof.

Belangrijke voorbeelden zijn verbranding van koolwaterstoffen met zuurstof, zoals CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O, en roestvorming waarbij ijzer reageert met zuurstof om ijzeroxide te vormen. In organische chemie kunnen alcoholen worden geoxideerd tot aldehyden en verder tot zuren. In de biologie spelen redoxreacties een centrale rol bij energieproductie in cellen; co-enzymen als NAD+/NADH dragen elektronen over tussen verschillende routes in de stofwisseling.

Oxidatoren zoals zuurstof, waterstofperoxide en kaliumpermanganaat zijn vaak betrokken bij oxidatiereacties. Toepassingen en implicaties zijn onder meer elektrochemie, batterijen en brandstofcellen, corrosie en milieukunde (oxidatieve afbraak van verontreinigingen). De snelheid van oxidatiereacties hangt af van factoren zoals temperatuur, druk, contact met katalysatoren en het oppervlak van reagerende stoffen; bescherming tegen ongewenste oxidatie gebeurt vaak met coatings of antioxidanten.