Oksitlenme ve indirgeme tepkimeleri, oksijen alımı ve kaybı ya da kimyasal tepkimede maddeler arasında elektron transferini kapsar.
Oksijen, diğer elementlerin çoğuyla birleşen yaygın ve tepkisel bir elementtir, Bakır havada ısıtıldığında, siyah bakır oksit yüzey katmanı elde edilir. Hidrojen gazı, suyu oluşturmak için havada yanar. Her iki tepkimenin ürünü oksitlerdir. Kimyacılar, bu tür tepkimeleri oksitlenme sınıfına dahil eder.
Bir uzay mekiğinin ana motorlarının itme kuvveti, fışkıran buhardan gelir. Buhar, hidrojen ve oksijen arasındaki yükseltgenme indirgenme tepkimesi sonucunda oluşur.
Yükseltgenme ve İndirgenme Tepkimeleri
Hidrojen gazı sıcak bakır oksitin üzerinden geçerken, hidrojen oksijeni bakır oksitten çıkarıp bakır metalinin ve suyun oluşumunu sağlar. Bakır oksit ve hidrojen arasındaki tepkime işlemi ne olduğunu göstermektedir:
CUO + H2 -> CU + H2O
Hidrojen, bakır oksitteki oksijenle birleşip suyu oluşturur; böylece bu tepkimede hidrojen oksitlenmiş olur. Aynı zamanda, bakır oksit, oksijenini kaybederek bakır metaline indirgenir.
Bu tür tepkimelere yükseltgenme, indirgenme tepkimesi adı verilir çünkü bunlar birleşik indirgenme ve oksitlenme tepkimeleridir. Oksitlenmeye yol açan maddeye; bu durumda bakır oksit-oksidan adı verilir. İndirgeyici, indirgenmeye yol açan maddedir. Bu tepkimede, indirgeyici hidrojendir.
Bakır ve oksijen arasındaki tepkimede, bakır elektronlarını kaybeder ve oksitlenir. Oksijen elektronları alır ve indirgenmiş olur. Bakır oksit, bakır ve oksit iyonlarının bir örgüsüdür.
Elektron Transferi
Kimyacılar, yükseltgenme indirgenme tepkimelerini, maddeler arasındaki elektron transferiyle açıklar. Bakır ve oksijen arasındaki tepkime, bakır iyonları (CU2+)ile oksit iyonları (02-) içeren bakır oksiti (Cu0) meydana getirir.
Bu tepkimede, her bakır atomu bakır iyona dönüşürken 2 elektron kaybeder. Bu elektronlar, her biri 2 oksit iyonu oluşturan oksijen molekülleri tarafından kabul edilir. Genelde, oksitlenme, bir maddeden elektronların çıkarılması, indirgenme ise bir maddeye elektron eklenmesidir.
Yükseltgenme indirgenme tepkimeleri, elektron transferi olarak tanımlandığında, oksijen içermeyen çoğu tepkime oksitlenme ve indirgenme tepkimeleri diye sınıflandırılabilir.
Örneğin, sodyum metali ile klor gazı arasındaki tepkime bir yükseltgenme indirgenme tepkimesidir. Her sodyum atomu (Na), bir elektron kaybederek sodyum iyonunu (Na+) meydana getirir. Aynı zamanda, her klor molekülü (Cl2), 2 elektron alıp 2 klorür iyonunu oluşturur.
Sonuçta ortaya iyonik bileşim sodyum klorür (NaCl) çıkar. Bu tepkimede, klorür oksidan ve sodyum indirgeyicidir.
Bu demir raylar, Termite işlemiyle birleştirilir. Bu işlemde, iki madde arasındaki yükseltgenme indirgenme tepkimesini başlatmak için bir alüminyum ve demir oksit karışımı ateşlenir. Tepkimenin ısısı, rayların yüzeyini eritmeye yetecek ısıdadır.