Redoxní reakce

Při redoxních reakcích dochází ke změnám oxidačních čísel atomů zúčastněných látek.

Oxidační čísla

Při oxidačně-redukčních (redoxních) reakcích dochází ke změnám oxidačních čísel atomů. Oxidační číslo je formální (myšlený) náboj, který by částice měla, kdyby se všechny elektrony účastnící se jejích vazeb přiřadily elektronegativnějšímu atomu. Oxidační číslo se zapisuje římskou číslicí jako horní index za (či nad) značku prvku, běžně nabývá hodnot od −IV do VIII. Elektricky neutrální částice samostatného prvku mají oxidační číslo 0 (vzhledem ke stejné elektronegativitě jsou elektrony rovnoměrně rozděleny).

\mathrm{\overset{\tiny -IV}{C} \overset{\tiny I}{H_4}} – Atom uhlíku (C) v methanu má oxidační číslo −IV, atomy vodíku I.
\mathrm{\overset{\tiny IV}{C} \overset{\tiny -II}{O_2}} – Atom uhlíku (C) v oxidu uhličitém má oxidační číslo IV, atomy kyslíku −II.
\mathrm{\overset{\tiny 0}{O_2}} – Atomy kyslíku (O) jakožto samostatného prvku mají oxidační číslo 0.

Jinými slovy: čím více (záporně nabitých) elektronů k atomu formálně přiřadíme, tím menší má oxidační číslo.

Oxidace a redukce

Při oxidaci se oxidační číslo zvětšuje, dochází k myšlenému odevzdávání elektronů (myšlený náboj se stává „více kladným“). Při redukci se oxidační číslo zmenšuje, dochází k myšlenému přijímání elektronů (myšlený náboj se stává „více záporným“).

Oxidace a redukce probíhají současně: zatímco jedna částice elektrony formálně odevzdá, jiná je musí formálně přijmout.

\mathrm{2\,\overset{\tiny 0}{Fe} + 3\,\overset{\tiny 0}{O_2} \longrightarrow 2\,\overset{\tiny III}{Fe_2} \overset{\tiny -II}{O_3}}

V rámci reakce výše probíhají tyto poloreakce:

\mathrm{\overset{\tiny 0}{Fe} ⟶ \overset{\tiny III}{Fe}} – Železo se oxiduje ze stavu 0 do stavu III.
\mathrm{\overset{\tiny 0}{O} ⟶ \overset{\tiny -II}{O}} – Kyslík se redukuje ze stavu 0 do stavu −II.

Oxidační a redukční činidla

• Jako oxidační činidlo se označuje látka, která oxiduje jiné látky, sama se redukuje (typicky např. kyslík, manganistan draselný, chlor).
• Redukční činidlo redukuje jinou látku, samo se oxiduje (např. vodík a jeho sloučeniny, alkalické kovy, oxid uhelnatý).