氧化/还原反应

还原/氧化（氧化还原）反应是一类重要的化学反应，因为它们是很多反应过程背后的驱动力，这些过程既有合意的（例如哺乳动物的呼吸）也有不合意的（例如铁生锈）。氧化还原反应的特点是产生电子（在氧化反应中）或电子被使用（在还原反应中）。氧化反应必须始终与还原反应配对，因为氧化反应产生还原反应所需的电子。

氧化还原反应中转移的电子是由氧化还原反应中材料价态的变化引起的。如果材料放弃或失去电子，则其价态变得更正（因为电子带负电荷），该反应称为氧化反应。由于氧化反应会释放电子，因此其产物之一始终是电子。根据定义，氧化反应发生在阳极。下面显示的化学反应是氧化反应，其中锌金属（具有中性价态或价电荷 = 0）被氧化，得到具有 2+ 价电荷的锌离子。锌金属失去的两个电子是氧化反应的产物。锌离子不作为单独的实体存在，因此必须以固体盐（在这种情况下其流动性和可用性对氧化还原反应无帮助）作为溶液中的溶解盐存在。锌离子后面的(aq)表示它是水溶性的。请注意，由于整体水溶液必须呈电中性，因此溶液中也必须存在带正电荷的离子。在仅检查电池反应的行为时，可能不会指定这些。然而，它们会影响锌溶液（或替代溶剂）的溶解度。 

如果材料获得电子，则其价态由于电子的负电荷而降低或还原，该反应是还原反应。以下反应是还原反应，其中价态为 2+ 的铜离子被还原为价态为零的铜金属。由于还原反应需要电子，因此它总是有电子作为反应物之一。还原反应发生在阴极。

总的氧化还原反应由这两个反应共同组成。对于上面的铜和锌的例子，总反应如下所示。由于与金属锌（即氧化反应的反应物）的反应提供了还原铜所需的电子，因此锌是还原剂并且锌本身被氧化。在这种情况下，铜离子是氧化剂 - 它们氧化锌并自身被还原。请注意，由于电子出现在化学方程式的两侧，因此在编写氧化还原反应时可能会省略它们。更需注意，对于氧化还原反应，不仅平衡化学反应中的元素，而且平衡电子也很重要。