化学反应
氧化与还原(氧化还原反应,redox)
氧化还原反应是化学里一场以电子为筹码的「你来我往」。在每一个氧化还原反应中,总有一种物质失去电子——我们说它被氧化了——同时另一个搭档抢走这些电子,被还原。两件事永远同时发生,就像一次传递:没有给出的一方,就没有接收的一方。当一根铁钉生锈时,正是铁原子把自己的电子交给了空气中的氧。
这一笔交易支撑着世界上惊人广泛的一系列现象。你肺里的每一口呼吸,都在喂养一场缓慢而受控的氧化还原反应,它「燃烧」糖来释放能量,让你活着。电池不过是把两个氧化还原反应分关在两个房间里,逼着它们的电子绕一大圈——穿过你的手机——才能相会。火焰、漂白、光合作用、切开的苹果慢慢变褐:全都是电子在易手。
一个常见的误会出在名字上。「氧化」听起来似乎非得有氧参与,历史上这个词也确实是这么来的——但氧其实是可有可无的。氧化真正的标志,只是失去电子,无论抢走电子的是氧、是氯,还是别的什么。一个好用的口诀:「失氧化,得还原」——失去电子是氧化,得到电子是还原。
铁生锈:铁交出电子(被氧化),氧夺得电子(被还原)——4 Fe + 3 O₂ → 2 Fe₂O₃。
铁锈就是你能亲眼看见的日常氧化还原反应。
「redox」是 REDuction(还原)与 OXidation(氧化)两个词的拼合,正因这两半总是结伴而行。「氧化」一词由拉瓦锡在 1780 年代为与氧结合的反应所创;直到 20 世纪,化学家才意识到更深层的本质讲的是电子,而非某一种特定元素。
又称
另见