Oksüdatsiooni-redutseerimise ehk redoks-reaktsioonid esindavad keemias ühte peamist reaktsioonide klassifikatsiooni. Reaktsioonid hõlmavad tingimata elektronide ülekandumist ühelt liigilt teisele. Keemikud nimetavad elektronide kadu oksüdatsiooniks ja elektronide kasvu redutseerimiseks. Keemilise võrrandi tasakaalustamine viitab protsessile, millega reguleeritakse iga reagendi ja toote arv nii, et ühendid oleksid reaktsiooninoole vasakul ja paremal küljel - vastavalt reagendid ja saadused - on sama arv igat tüüpi aatom. See protsess kujutab endast termodünaamika esimese seaduse tagajärge, mis ütleb, et ainet ei saa luua ega hävitada. Redox-reaktsioonid viivad selle protsessi ühe sammu edasi, tasakaalustades ka elektronide arvu mõlemal küljel noolt, sest sarnaselt aatomitega omavad elektronid ka massi ja seetõttu reguleeritakse neid esimese seadusega termodünaamika.
Kirjutage tasakaalustamata keemiline võrrand paberile ja tuvastage aatomite laengute uurimisega oksüdeeruvad ja redutseeruvad liigid. Näiteks kaaluge permanganaadi iooni MnO4 (-) tasakaalustamatut reaktsiooni, kus (-) tähistab negatiivne ja oksalaatioon, C2O4 (2-) happe juuresolekul, H (+): MnO4 (-) + C2O4 (2-) + H (+) → Mn (2+) + CO2 + H2O. Hapnik eeldab ühendites peaaegu alati negatiivse kahe laengut. Seega, kui MnO4 (-), kui kumbki hapnik säilitab negatiivse kahe laengu ja üldlaeng on negatiivne, peab mangaani laeng olema positiivne seitse. C2O4 (2-) sisalduv süsinik näitab samamoodi positiivse kolme laengut. Toote poolel on mangaani laeng positiivsed kaks ja süsinik on positiivne neli. Seega redutseeritakse selles reaktsioonis mangaani, kuna selle laeng väheneb ja süsinik oksüdeerub, kuna laeng suureneb.
Kirjutage oksüdatsiooni- ja redutseerimisprotsesside jaoks eraldi reaktsioonid - nn poolreaktsioonid - ja kaasake elektronid. Mn (+7) MnO4-s (-) saab Mn (+2), võttes lisaks veel viis elektroni (7 - 2 = 5). Igasugune hapnik MnO4-s (-) peab aga kõrvalproduktiks saama vesi, H2O ja vesi ei saa vesiniku aatomitega H (+) tekkida. Seetõttu tuleb võrrandi vasakule küljele lisada prootonid, H (+). Tasakaalustatud poolreaktsioonist saab nüüd MnO4 (-) + 8 H (+) + 5 e → Mn (2+) + 4 H2O, kus e tähistab elektroni. Oksüdatsiooni poolreaktsioonist saab sarnaselt C2O4 (2-) - 2e → 2 CO2.
Tasakaalustage üldine reaktsioon, tagades, et oksüdatsiooni ja redutseerimise poolreaktsioonides on elektronide arv võrdne. Eelmise näite jätkamisel hõlmab oksalaatioon iooni C2O4 (2-) oksüdeerimine ainult kahte elektroni, mangaani redutseerimine aga viit. Järelikult tuleb kogu mangaani poolreaktsioon korrutada kahega ja kogu oksalaadi reaktsioon korrutada viie abil. See viib elektronide arvu igas poolreaktsioonis 10-ni. Need kaks poolreaktsiooni muutuvad nüüd 2 MnO4 (-) + 16H (+) + 10 e → 2 Mn (2+) + 8 H2O ja 5 C2O4 (2-) - 10 e → 10 CO2.
Saage tasakaalustatud üldvõrrand, tasakaalustades kaks tasakaalustatud poolreaktsiooni. Pange tähele, et mangaanireaktsioon hõlmab 10 elektroni juurdekasvu, samas kui oksalaatreaktsioon hõlmab 10 elektroni kadu. Seetõttu elektronid tühistuvad. Praktilises mõttes tähendab see, et viis oksalaadi iooni kannavad kahele permanganaadiioonile kokku 10 elektroni. Summeerides saab üldine tasakaalustatud võrrand 2 MnO4 (-) + 16 H (+) + 5 C2O4 (2-) → 2 Mn (2+) + 8 H2O + 10 CO2, mis tähistab tasakaalustatud redoksvõrrandit.
