Definice
Redoxní reakce (redukčně-oxidační reakce) je chemická reakce, při které se přenášejí elektrony a mění se oxidační stav. Příkladem je oxidace elementárního hořčíku kyslíkem:
- 2 Mg (elementární magnézium) + O.2 (kyslík) 2 MgO (oxid hořečnatý).
V tomto procesu magnézium se nazývá redukční činidlo. Vydává dva elektrony.
- Mg (hořčík elementární) Mg2+ (hořčík, kation) + 2 e- (elektron)
Kyslík je oxidační činidlo, které přijímá dva elektrony.
- O (kyslík) + 2 e- (elektron) O2- (kysličník)
Magnézium, redukční činidlo, se stává a kyslíkse stává oxidačním činidlem.
Mnemonický
V angličtině existuje následující mnemotechnická pomůcka: OIL RIG.
- OLEJ: Oxidace je ztráta eletronů.
- RIG: Redukce je zisk elektronů
Můžete si také pamatovat, že kyslík je hlavní oxidant a kovy se rády vzdávají elektronů. Z toho lze odvodit mnoho reakcí.
Další příklady
Redoxní reakce také probíhá, když železo rezaví:
- 4 Fe (železný elementál) + 3 O2 (kyslík) 2 Fe2O3 (oxid železa)
Redoxní reakce tedy často vedou k tvorbě soli (iontové sloučeniny) s kovy. Spalování je oxidace, například spalování metanu (zemního plynu):
- CH4 (methan) +22 (kyslík) CO2 (oxid uhličitý) + 2 H2O (voda)
Tvorba oxidu zinečnatého:
- 2 Zn (zinek) + O2 (kyslík) 2 ZnO (oxid zinečnatý)
Účast kyslíku není a stav pro redoxní reakci. Zde se měď redukuje a železo se oxiduje:
- CuSO4 (síran měďnatý) + Fe (elementární železo) FeSO4 (síran železitý) + Cu (měď elementární)
Reakce vápníku s plynným chlorem:
- Ca (elementární vápník) + Cl2 (plynný chlor) CaCl2 (chlorid vápenatý)
Oxidační číslo
Každému atomu nebo iontu lze přiřadit oxidační číslo (= oxidační stav). Odpovídající hodnota může být 0, záporná nebo kladná.
- Během oxidace se oxidační číslo zvyšuje.
- Při redukci oxidační číslo klesá.
Když se hořčík (Mg) oxiduje na iont hořčíku, oxidační číslo se zvyšuje z 0 na +2. To odpovídá náboji iontu (Mg2+). Oxidační číslo kyslíku v této reakci klesá z 0 na -2 (Oxid: O-2). Podrobná pravidla pro přidělování oxidačního čísla najdete v technické literatuře.
Elektrolýza
Redoxní reakce se také vyskytují na obou elektrodách při elektrolýze (viz zde).