redutseerimisreaktsioonides

Redutseerimisreaktsioonid on keemilised protsessid, kus aine võtab vastu elektronid ja selle oksüdatsiooninumber langeb. Need reaktsioonid on osa redoksireaktsioonide suuremast pildist, kus oksüdatsiooni ja redutseerimise sammud toimuvad koos. Redutseerija on aine, mis annab elektronid; oksüdeerija on aine, mis vastu võtab need elektronid.

Redutseerimisreaktsioonid toimivad erinevatel viisidel. Levinumad on vesiniku lisamine katalüsaatori abil (katalüütiline vesiniku lisamine), hüdriidide kasutamine elektronide ja vesiniku ülekandega ning elektrokeemiline redutseerimine, kus elektronid tarnitakse välise voolu abil. Bioloogilises ja orgaanilises kontekstis kasutatakse redukteerivaid aineid ja ensüüme (reduktiase), mis võimaldavad elektronide ülekannet. Organilises sünteesis muudetakse aldehüüdid ja ketoonid tavaliselt alkoholid; nitroühendid redutseeritakse amiinideks; alkeenid hüdrogenatsiooniga muudetakse alkaanideks.

Industriaalselt teostatakse reduktsioonide abil metallide tootmine ja metallide ladestamine; keerukamate süsteemide puhul võivad osaleda süsinik, vesinik või gaasikatalüsaatorid. Elektrokeemilised reduktsioonid võimaldavad metallide puhastamist, sulamite moodustamist ja keskkonnaprotsesside parandamist. Bioloogilises tasandis on redoksreaktsioonid põhiosas energiavahetuses, näiteks hingamisel, kus elektronid liikuvad läbi redokssoolude membraanide.

Redutseerimisreaktsioonide mõistmine on oluline keemias, materjaliteaduses ja biokeemias, sest elektronide liikumise ja oksüdatsiooniastmete muutused määravad reaktsiooni käigu ja lõpptulemuse. Reaktsioonide hindamisel kasutatakse standardseid redoks-potentsiaale, mis kirjeldavad ainete võimet vastu võtta või anda elektronid.