Tindak Balas Redoks dan Pemindahan Elektron

Bateri, pengaratan logam dan banyak proses metabolik melibatkan tindak balas redoks. Nama redoks menggabungkan penurunan dan pengoksidaan. Dari sudut pemindahan elektron, spesies yang mengalami pengoksidaan kehilangan elektron, manakala spesies yang mengalami penurunan menerima elektron. Elektron yang dilepaskan oleh satu spesies mesti diterima oleh spesies lain. Oleh itu, kedua-dua proses berlaku bersama dalam tindak balas keseluruhan.

Elektron menghubungkan dua separuh tindak balas

Tindak balas redoks boleh dihuraikan kepada dua separuh tindak balas. Satu menunjukkan kehilangan elektron dan satu lagi menunjukkan penerimaan elektron. Sebagai contoh mudah, atom zink boleh kehilangan dua elektron untuk membentuk ion zink, manakala ion kuprum boleh menerima dua elektron untuk membentuk kuprum. Penulisan separuh tindak balas membantu memastikan bilangan elektron yang dilepaskan sama dengan bilangan yang diterima.

Keadaan pengoksidaan menjejak perubahan

Pemindahan elektron tidak semestinya dapat dibayangkan sebagai elektron bebas yang melompat antara dua zarah. Ahli kimia menggunakan keadaan pengoksidaan untuk menjejak perubahan secara formal. Apabila keadaan pengoksidaan suatu atom meningkat, atom itu mengalami pengoksidaan. Apabila nilainya menurun, atom itu mengalami penurunan. Kaedah ini berguna untuk tindak balas ionik, molekul kovalen dan sistem yang lebih rumit.

Agen pengoksida menerima elektron, manakala agen penurun membekalkan elektron

Agen pengoksida menyebabkan spesies lain mengalami pengoksidaan dengan menerima elektron daripadanya, lalu agen itu sendiri mengalami penurunan. Sebaliknya, agen penurun memberikan elektron kepada spesies lain dan dengan itu mengalami pengoksidaan. Nama agen merujuk kepada kesannya terhadap pasangan tindak balas, bukan perubahan yang dialaminya sendiri.

Redoks tidak memerlukan oksigen

Istilah pengoksidaan berasal daripada sejarah tindak balas dengan oksigen, tetapi definisi moden lebih luas. Pengoksidaan boleh dikenal pasti melalui kehilangan elektron atau peningkatan keadaan pengoksidaan walaupun oksigen langsung tidak terlibat. Inilah sebabnya tindak balas antara logam dan ion logam, tindak balas dalam sel elektrokimia dan banyak tindak balas biokimia semuanya boleh dianalisis sebagai redoks. Kakisan, pembakaran, tindak balas elektrokimia dalam bateri dan banyak langkah respirasi sel melibatkan perubahan redoks.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?