Reakcija oksidacije-redukcije ali redoks reakcija je kemijska reakcija, pri kateri se eden ali več elektronov prenese iz ene molekule ali spojine v drugo. Vrsta, ki izgubi elektrone, je oksidirana in običajno reducirno sredstvo; vrsta, ki pridobi elektrone, se zmanjša in je običajno oksidant. Vsakodnevne redoks reakcije vključujejo fotosintezo, dihanje, zgorevanje in korozijo.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Reakcije oksidacije in redukcije (ali redoks) se zgodijo v naših celicah med celičnim dihanjem, v rastlinah med fotosintezo ter med reakcijami izgorevanja in korozije.
Fotosinteza v rastlinah
Pri fotosintezi, ki poteka v zelenih listih rastlin, se ogljikov dioksid in voda pod vplivom svetlobe združita v molekularni kisik in ogljikove hidrate glukozo. Rastlina glukozo uporablja kot gorivo za svoje presnovne procese. V prvem koraku se svetlobna energija uporablja za sproščanje atomov vodika, njihovo zmanjšanje in ustvarjanje kisikovega plina; ti atomi nato zmanjšajo ogljik v ogljikovem dioksidu. To lahko izrazimo približno kot ogljikov dioksid + voda + svetlobna energija → ogljikovi hidrati + kisik + voda. Celotna, uravnotežena reakcija za fotosintezo je običajno zapisana 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2.
Dihanje
Celično dihanje omogoča organizmom, da sprostijo energijo, shranjeno v kemičnih vezah glukoze; mislite na to kot na absolutno končno točko pri pridobivanju goriva iz hrane. Uravnotežena redoks reakcija je:
C6H12O6 + 6 O.2 -> 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP
Kjer je ATP adenozin trifosfat, preprosta spojina, ki oskrbuje z energijo in vodi različne druge presnovne procese. V tej reakciji se glukoza oksidira in kisik zmanjša. Ohlapno rečeno, kadarkoli opazite, da je spojina izgubila atome vodika, je oksidirana in ko jo pridobi, se zmanjša.
Izgorevanje
Morda mislite, da je gorenje ali zgorevanje bolj fizični proces kot kemični. Kljub temu zgorevanje, na primer ogljikovodikov v fosilnih gorivih, kot tudi izgorevanje organskih snovi v lesu predstavljajo najpomembnejše redoks reakcije. V vsakem primeru se ogljik v spojini, ki gori, veže z atomi kisika v zraku, medtem ko se nekaj kisika veže na vodik v spojini; zato se zgoreva spojina oksidira in kisik zmanjša, ogljikov dioksid in vodna para pa se oddata kot produkt zgorevanja.
Korozija
Ko voda na primer pride v stik z železno cevjo, nekaj kisika v vodi železo oksidira in tvori proste vodikove ione. Ti ioni se v zunanjem zraku kombinirajo s kisikom in tvorijo vodo, postopek pa se znova začne na stopnji oksidacije železa, posledica tega je povečanje količine železa v bolj oksidiranem stanju - to pomeni, da nosi vedno več pozitivnega naboja. Ti atomi železa se kombinirajo s hidroksilnimi skupinami - negativno nabitimi pari kisik-vodik - in tvorijo spojine Fe (OH)2ali železov (II) hidroksid in Fe (OH)3ali železov (III) hidroksid. Na koncu pri sušenju ostane Fe2O3 ali železov oksid rdečkasto rjav material, znan kot rja.