氧化与还原

想象两个小孩在交换弹珠：一个总是给，一个总是拿。在化学里，弹珠就是电子。氧化是失去电子这个动作；还原是得到电子这个动作。它们是每一个电子转移反应中互补的两半，缺了一个，另一个绝不会发生。

这两个名字有一段纠缠的历史。氧化曾经指「与氧结合」（比如生锈），而还原指金属矿石被「还原」成更轻、更纯的金属。化学家后来意识到，更深层的共同线索是电子，便用电子转移重新定义了两者——这张网撒得宽得多，连一点氧都不含的反应也能网住。一个现代的捷径：盯住每个原子的氧化态；升高了，这个原子就是被氧化；降低了，就是被还原。经典口诀是「升失氧、降得还」：化合价升高、失电子为氧化，降低、得电子为还原。

这两个概念是全部电化学的基石。把一个反应拆成它的氧化半边和还原半边，正是我们能把电子引导着穿过导线的本事——这就是每一块电池背后的全部把戏。它们也描述呼吸、燃烧、漂白和炼金，使这成为化学中影响最深远的一对概念。