ปฏิกิริยาออกซิเดชันเทียบกับปฏิกิริยารีดักชัน
ปฏิกิริยาออกซิเดชันและการรีดักชันมีความสัมพันธ์กัน เมื่อสารหนึ่งถูกออกซิไดซ์ สารอื่นจะลดลง ดังนั้นปฏิกิริยาเหล่านี้จึงเรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยาออกซิเดชัน
เดิมปฏิกิริยาออกซิเดชันถูกระบุว่าเป็นปฏิกิริยาที่ก๊าซออกซิเจนมีส่วนร่วม ที่นี่ออกซิเจนรวมกับโมเลกุลอื่นเพื่อผลิตออกไซด์ ในปฏิกิริยานี้ ออกซิเจนจะลดลงและสารอื่นผ่านออกซิเดชัน ดังนั้นโดยพื้นฐานแล้วปฏิกิริยาออกซิเดชันคือการเพิ่มออกซิเจนให้กับสารอื่นตัวอย่างเช่น ในปฏิกิริยาต่อไปนี้ ไฮโดรเจนจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดังนั้น อะตอมของออกซิเจนจึงถูกเติมลงในน้ำที่สร้างไฮโดรเจน
2H2 + O2 -> 2H2O
อีกวิธีหนึ่งในการอธิบายการเกิดออกซิเดชันคือการสูญเสียไฮโดรเจน มีบางครั้งที่ยากที่จะอธิบายการเกิดออกซิเดชันว่าเป็นการเพิ่มออกซิเจน ตัวอย่างเช่น ในปฏิกิริยาต่อไปนี้ ออกซิเจนได้เพิ่มทั้งคาร์บอนและไฮโดรเจน แต่มีเพียงคาร์บอนเท่านั้นที่ผ่านการออกซิเดชัน ในกรณีนี้ สามารถอธิบายการเกิดออกซิเดชันได้โดยบอกว่าเป็นการสูญเสียไฮโดรเจน เนื่องจากไฮโดรเจนได้ขจัดออกจากมีเทนเมื่อผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนจึงมีการออกซิไดซ์
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H 2O
อีกวิธีหนึ่งในการอธิบายการเกิดออกซิเดชันคือการสูญเสียอิเล็กตรอน วิธีการนี้สามารถใช้เพื่ออธิบายปฏิกิริยาเคมี ซึ่งเราไม่สามารถมองเห็นการก่อตัวของออกไซด์หรือการสูญเสียไฮโดรเจน ดังนั้น แม้เมื่อไม่มีออกซิเจน เราก็สามารถอธิบายการเกิดออกซิเดชันได้โดยใช้วิธีนี้ตัวอย่างเช่น ในปฏิกิริยาต่อไปนี้ แมกนีเซียมได้แปลงเป็นไอออนของแมกนีเซียม เนื่องจากแมกนีเซียมสูญเสียอิเลคตรอนไป 2 ตัว จึงเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันและก๊าซคลอรีนเป็นตัวออกซิไดซ์
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
สถานะออกซิเดชันช่วยในการระบุอะตอมที่ได้รับการออกซิเดชัน ตามคำจำกัดความของ IUPAC สถานะออกซิเดชันคือ การวัดระดับการเกิดออกซิเดชันของอะตอมในสาร มันถูกกำหนดให้เป็นประจุที่อะตอมอาจจินตนาการได้” สถานะออกซิเดชันเป็นค่าจำนวนเต็ม และสามารถเป็นค่าบวก ค่าลบ หรือศูนย์ก็ได้ สถานะออกซิเดชันของอะตอมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามปฏิกิริยาเคมี หากสถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้น แสดงว่าอะตอมถูกออกซิไดซ์ เช่นเดียวกับปฏิกิริยาข้างต้น แมกนีเซียมมีสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ และแมกนีเซียมไอออนมีสถานะออกซิเดชัน +2 เนื่องจากเลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น แมกนีเซียมจึงถูกออกซิไดซ์
ปฏิกิริยาลด
รีดักชั่นเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับการออกซิไดซ์ในแง่ของการถ่ายโอนออกซิเจน ในปฏิกิริยารีดักชัน ออกซิเจนจะหายไป ในแง่ของการถ่ายโอนไฮโดรเจน ปฏิกิริยารีดักชันจะเกิดขึ้นเมื่อได้รับไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น ในตัวอย่างข้างต้นระหว่างมีเทนกับออกซิเจน ออกซิเจนลดลงเนื่องจากได้รับไฮโดรเจน ในแง่ของการถ่ายโอนอิเล็กตรอน การลดลงคือการได้รับอิเล็กตรอน จากตัวอย่างข้างต้น คลอรีนจะลดลง
ปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดักชันต่างกันอย่างไร
• ในปฏิกิริยาออกซิเดชัน ออกซิเจนจะได้รับ และในปฏิกิริยารีดักชัน ออกซิเจนจะหายไป
• ในไฮโดรเจนออกซิเดชันจะหายไป แต่ในการลดไฮโดรเจนจะได้รับ
• ในปฏิกิริยาออกซิเดชัน อิเล็กตรอนจะหายไป แต่ในปฏิกิริยารีดักชัน จะได้รับอิเล็กตรอน
• ในปฏิกิริยาออกซิเดชัน สถานะออกซิเดชันจะเพิ่มขึ้น สปีชีส์ที่ถูกลดขนาดจะลดสถานะออกซิเดชันของพวกมัน