redoksreaktiot

Redoksreaktiot ovat kemiallisia reaktioita, joissa elektronit siirtyvät aineiden välillä. Näissä reaktioissa tapahtuu sekä hapettuminen että pelkistyminen, ja ne ovat toisistaan riippuvaisia. Hapettuminen tarkoittaa elektronien luovuttamista, pelkistyminen elektronien vastaanottamista. Pelkistäjä luovuttaa elektroneja ja hapetin vastaanottaa niitä. Tämän elektronien siirtymisen seurauksena oksidointiasteet muuttuvat.

Redoksireaktioissa voidaan erottaa hapetus- ja pelkistyspuoli, jotka rakentuvat puolireaktioista. Hapetuspuoli kuvaa elektronien menettämistä ja pelkistyspuoli elektronien vastaanottamista. Jokainen puolireaktio osoittaa, miten paljon elektroneja siirtyy, ja elektronien määrää tasataan, jotta reaktio voisi tapahtua.

Puolireaktiot voidaan tasapainottaa useilla menetelmillä; yleisimpiä on hapetus- ja pelkistyspuolien erillinen kirjoittaminen, elektronien määrän tasaukset ja niiden yhdistäminen lopuksi yhteen tasapainotettuun kokonaisuuteen. Tämän avulla voidaan ymmärtää, millainen energia- ja sähkökapasiteettimuutos reaktiossa tapahtuu.

Esimerkkejä redoksireaktioista ovat esimerkiksi 2 H2 + O2 → 2 H2O, jossa vety hapetetaan vedessä ja happi pelkistetään vesi-ioniin; sekä Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu, jossa rajoittuva elektronien siirto tapahtuu sinkin pelkistämiseksi kupariksi.

Redoksreaktioita sovelletaan monilla aloilla: energiantuotannossa galvanisissa soluissa ja akuissa, metallien päällystyksessä ja korroosion hallinnassa, sekä biologisissa prosesseissa kuten solujen hengityksessä ja fotosynteesissä. Ne ovat keskeinen käsite sekä teoreettisessa että soveltavassa kemiassa.