Hapetus-pelkistysreaktio

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Hapetus-pelkistysreaktio (redox-reaktio) on kemiallinen reaktio, jossa yksi tai useampi elektroni siirtyy kokonaan tai osittain atomilta toiselle. Tällaisessa reaktiossa toinen reaktion osapuolista, elektroneja luovuttava aine, hapettuu ja toinen, elektroneja vastaanottava aine, pelkistyy. Hapettuvaa ainetta kutsutaan pelkistimeksi, koska se pelkistää toisen aineen, ja pelkistyvää ainetta hapettimeksi, koska se vastaavasti hapettaa toisen aineen.

Hapetusluku ilmaisee, kuinka monta elektronia atomia on luovuttanut tai vastaanottanut jonkin yhdisteen syntyessä alkuaineistaan. Jos alkuaine on tällöin vastaanottanut elektroneja, hapetusluku on negatiivinen.

Ioniyhdisteiden hapetus-pelkistysreaktiot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Täydellisesti elektronit siirtyvät alkuaineelta toiselle ioniyhdisteiden reaktioissa tai niiden syntyessä alkuaineistaan. Esimerkiksi hapetus-pelkistysreaktio Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+ voidaan jakaa puolireaktioihin:

  • Zn → Zn2+ + 2 e (hapetus)
  • Cu2+ + 2 e → Cu (pelkistys).

Puolireaktiot tapahtuvat yhtä aikaa, joten yhteenlasketussa kokonaisreaktiossa ei näy elektroneja.

Kovalenttisten yhdisteiden reaktiot[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Myös monia kovalenttisten yhdisteiden reaktioita voidaan pitää hapetus-pelkistysreaktioina. Vaikka elektronit eivät tällöin täydellisesti siirrykään atomilta toiselle, on sidokseen osallistuvista alkuaineista yleensä jompikumpi elektronegatiivisempi kuin toinen eli sillä on suurempi kyky vetää yhteisiä elektroneja puoleensa. Täten voidaan elektronien katsoa osittain siirtyneen tälle alkuaineelle.

Esimerkiksi hiilen palaminen eli hiilidioksidin syntyminen alkuaineistaan on hapetus-pelkistysreaktio. Hiilidioksidissa hiiliatomilla on kaksi yhteistä elektroniparia kummankin happiatomin kanssa, mutta koska happi on elektronegatiivisempi, voidaan näiden katsoa osittain siirtyvän hiileltä hapelle. Toisin sanoen tässä reaktiossa hiili hapettuu eli toimii pelkistimenä, kun taas happi pelkistyy eli toimii hapettimena.

Sovelluksia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Hapetus-pelkistysreaktiota sovelletaan esimerkiksi sähköparistossa. Paristossa tapahtuvassa hapetus-pelkistysreaktiossa siirtyy elektroneja, mikä synnyttää sähkövirran.

Liuoksen tai sulaneen aineen läpi johdetun sähkövirran avulla monet hapetus-pelkistysreaktiot on myös mahdollista saada tapahtumaan päinvastaiseen suuntaan kuin ne muutoin tapahtuisivat. Ilmiötä sanotaan elektrolyysiksi.

Haitallisia hapetus-pelkistysreaktioita taas tapahtuu korroosion yhteydessä. Tästä näkökulmasta katsoen sähköparistoissa tapahtuu galvaanista korroosiota.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]