En oksidasjonsreduksjonsreaksjon, eller redoksreaksjon, er en kjemisk reaksjon der ett eller flere elektroner overføres fra ett molekyl eller forbindelse til et annet. Arten som mister elektroner er oksidert og vanligvis et reduksjonsmiddel; arten som får elektroner reduseres og er vanligvis oksidasjonsmiddel. Hverdags redoksreaksjoner inkluderer fotosyntese, respirasjon, forbrenning og korrosjon.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Oksidasjons- og reduksjonsreaksjoner (eller redoks) skjer i cellene våre under cellulær respirasjon, i planter under fotosyntese og under forbrennings- og korrosjonsreaksjoner.
Fotosyntese i planter
I fotosyntese, som finner sted i de grønne bladene til planter, kombineres karbondioksid og vann under påvirkning av lys for å danne molekylært oksygen og karbohydratglukosen. Anlegget bruker glukosen som drivstoff for metabolske prosesser. I det første trinnet brukes lysenergi til å frigjøre hydrogenatomene, redusere dem og skape oksygengass; disse atomene reduserer deretter karbonet i karbondioksidet. Dette kan uttrykkes omtrent som karbondioksid + vann + lysenergi → karbohydrat + oksygen + vann. Den samlede, balanserte reaksjonen for fotosyntese skrives vanligvis 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2.
Åndedrett
Cellular respiration tillater organismer å frigjøre energien som er lagret i kjemiske bindinger av glukose; tenk på det som det absolutte endepunktet for å få drivstoff fra maten. Den balanserte redoksreaksjonen er:
C6H12O6 + 6 O2 -> 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
Hvor ATP er adenosintrifosfat, en enkel energiforsyningsforbindelse som driver forskjellige andre metabolske prosesser. I denne reaksjonen oksyderes glukose og oksygen reduseres. Løst sagt, når du ser at en forbindelse har mistet hydrogenatomer, har den blitt oksidert, og når den har fått dem, har den blitt redusert.
Forbrenning
Kanskje du tenker på forbrenning, eller forbrenning, som mer av en fysisk prosess enn en kjemisk. Likevel representerer forbrenningen av for eksempel hydrokarboner i fossile brensler, samt forbrenning av organisk materiale i tre, essensielle redoksreaksjoner. I begge tilfeller binder karbonet i forbindelsen som blir brent med oksygenatomer i luften, mens noen oksygen binder til hydrogenet i forbindelsen; derfor oksyderes forbindelsen som brennes og oksygenet reduseres, med karbondioksid og vanndamp som slippes ut som forbrenningsprodukter.
Korrosjon
Når vann kommer i kontakt med for eksempel et jernrør, oksyderer noe av oksygenet i vannet jernet og gir gratis hydrogenioner. Disse ionene kombineres med oksygen i den omgivende luften for å danne vann, og prosessen starter på nytt ved oksidasjons-av-jern-trinnet, med resultatet økende mengder jern i en mer oksidert tilstand - det vil si å bære mer og mer positiv ladning. Disse jernatomer kombineres med hydroksylgrupper - negativt ladede oksygen-hydrogenpar - for å danne forbindelsene Fe (OH)2, eller jern (II) hydroksid, og Fe (OH)3, eller jern (III) hydroksid. Til slutt, med tørking, er det som gjenstår Fe2O3, eller jernoksid, det rødbrune materialet kjent som rust.