Definícia
Redoxná reakcia (redukčno-oxidačná reakcia) je chemická reakcia, pri ktorej sa prenášajú elektróny a mení sa oxidačný stav. Príkladom je oxidácia elementárneho horčíka kyslíkom:
- 2 Mg (elementárne magnézium) + O.2 (kyslík) 2 MgO (oxid horečnatý).
V tomto procese magnézium sa nazýva redukčné činidlo. Vydáva dva elektróny.
- Mg (magnézium elementárne) Mg2+ (horčík, katión) + 2 e- (elektrón)
Kyslík je oxidačné činidlo, ktoré prijíma dva elektróny.
- O (kyslík) + 2 e- (elektrón) O2- (oxid)
Magnézium, redukčné činidlo, sa stáva a kyslík, oxidačné činidlo, sa stáva.
Mnemonic
V angličtine existuje nasledujúca mnemotechnická pomôcka: OIL RIG.
- OLEJ: Oxidácia je stratou eletrónov.
- RIG: Redukcia je zisk elektrónov
Môžete si tiež spomenúť, že kyslík je hlavným oxidantom a kovy sa radi vzdávajú elektrónov. Z toho možno odvodiť veľa reakcií.
Ďalšie príklady
Redoxná reakcia nastáva aj vtedy, keď železo hrdza:
- 4 Fe (železný elementál) + 3 O2 (kyslík) 2 Fe2O3 (oxid železitý)
Takže redoxné reakcie často vedú k tvorbe soli (iónové zlúčeniny) s kovmi. Spaľovaním je oxidácia, napríklad spaľovaním metánu (zemného plynu):
- CH4 (metán) +22 (kyslík) CO2 (oxid uhličitý) + 2 H2O (voda)
Tvorba oxidu zinočnatého:
- 2 Zn (zinok) + O.2 (kyslík) 2 ZnO (oxid zinočnatý)
Účasť kyslíka nie je a stav pre redoxnú reakciu. Tu sa meď redukuje a železo oxiduje:
- CuSO4 (síran meďnatý) + Fe (elementárne železo) FeSO4 (síran železitý) + Cu (elementárny meď)
Reakcia vápnika s plynným chlórom:
- Ca (elementárny vápnik) + Cl2 (plynný chlór) CaCl2 (chlorid vápenatý)
Oxidačné číslo
Každému atómu alebo iónu je možné priradiť oxidačné číslo (= oxidačný stav). Zodpovedajúca hodnota môže byť 0, záporná alebo kladná.
- Počas oxidácie sa oxidačné číslo zvyšuje.
- Pri redukcii oxidačné číslo klesá.
Keď sa horčík (Mg) oxiduje na ión horčíka, oxidačné číslo sa zvyšuje z 0 na +2. To zodpovedá náboju iónu (Mg2+). Oxidačné číslo kyslíka klesá v tejto reakcii z 0 na -2 (Oxid: O-2). Podrobné pravidlá prideľovania oxidačného čísla nájdete v technickej literatúre.
elektrolýza
Redoxné reakcie sa vyskytujú tiež pri obidvoch elektródach pri elektrolýze (pozri tam).