puolireaktioista

Puolireaktiot ovat käsite kemiassa ja sähkökemiassa, joka kuvaa joko hapetus- tai pelkistysprosessia erillisessä reaktioyksikössä. Ne ovat osa kokonaisvaltaista redox-reaktiota, jossa tapahtuu elektronien siirtoa. Redox-reaktiot voidaan jakaa kahteen osaan: hapetukseen ja pelkistykseen.

Hapetus on prosessi, jossa aine menettää elektroneja. Tämä johtaa aineen hapetusluvun nousuun. Esimerkiksi, kun metalli reagoi hapettimen kanssa, se voi menettää elektroneja ja hapettua.

Pelkistys puolestaan on prosessi, jossa aine vastaanottaa elektroneja. Tällöin aineen hapetusluku laskee. Esimerkiksi, kun epämetalli reagoi pelkistimen kanssa, se voi vastaanottaa elektroneja ja pelkistyä.

Puolireaktioita käytetään erityisesti sähkökemiallisten kennojen, kuten galvaanisten kennojen ja elektrolyysikennojen, kuvaamisessa. Galvaanisessa kennossa spontaani redox-reaktio tuottaa sähköenergiaa, ja puolireaktiot tapahtuvat katodilla ja anodilla. Katodilla tapahtuu pelkistys ja anodilla hapetus. Elektrolyysikennoissa puolestaan sähköenergiaa käytetään ei-spontaanin redox-reaktion aikaansaamiseksi.

Yksinkertaisessa esimerkissä sinkin ja kupari-ionien välinen reaktio voidaan jakaa puolireaktioihin: sinkki hapettuu sinkki-ioneiksi (Zn -> Zn^2+ + 2e^-) ja kupari-ionit pelkistyvät metalliseksi kupariksi (Cu^2+ + 2e^- -> Cu). Kokonaisreaktio on sinkin ja kupari-ionien välinen elektronien siirto. Puolireaktioiden ymmärtäminen on olennaista kemiallisten prosessien ja sähkökemiallisten laitteiden toiminnan selittämiseksi.