氧化还原反应
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氧化还原反应是在反应前后元素的氧化数具有相应的升降变化的化学反应。这种反应可以理解成由两个半反应构成，即氧化反应和还原反应。
- 注：此类反应都遵守电荷守恒。
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[编辑] 概念
反应的本质是氧化数有变化，即电子有转移。氧化数升高，即失电子的半反应是氧化反应；氧化数降低，得电子的反应是还原反应。氧化数升高的物质还原对方，自身被氧化，因此叫还原剂，其产物叫氧化产物；氧化数降低的物质氧化对方，自身被还原，因此叫氧化剂，其产物叫还原产物。即：
还原剂 + 氧化剂 ---> 氧化产物 + 还原产物
一般来说，同一反应中还原产物的还原性比还原剂弱，氧化产物的氧化性比氧化剂弱，这就是所谓“强还原剂制弱还原剂，强氧化剂制弱氧化剂”。
[编辑] 范例
[编辑] 氢气与氯气的化合反应
- H2 + Cl2 → 2HCl
我们可以把它写成两个半反应的形式：
氧化反应：
- H2 → 2H+ + 2e-
还原反应:
- Cl2 + 2e- → 2Cl-
单质总为0价。第1个半反应中，氢元素从0价被氧化到+1价；同时，在第2个半反应中，氯元素从0价被还原到−1价. (本段中，“价”指氧化数)
两个半反应加合，电子数削掉：
H2 → 2H+ + 2e-
+ 2e- + Cl2 → 2Cl-
---------------------
H2 + Cl2 → 2H+ + 2Cl-
最后，离子结合，形成氯化氢:
2H+ + 2Cl- → 2HCl
[编辑] 氧化还原反应的表现
[编辑] 无机物
无机物的氧化还原反应表现为一种元素与其他元素化合比例发生了变化。
反应方程式中一旦既有单质又有化合物，那么它就是个氧化还原反应。很多可与氧、氯、硫单质化合的物质在反应中都被氧化。大多数气态非金属单质都是较好的氧化剂，而碱金属都是还原剂。氢气、一氧化碳等还原性气体能把金属从它们的氧化物中提炼出来，这种还原反应在工业上有重要用途。
氧化反应最早是指金属或非金属与氧化合形成氧化物的反应，而还原反应最早是指金属从其化合物中被还原成单质的反应。
有可变价态的金属元素，其高价态离子一般有氧化性，低价态离子一般有还原性。如重铬酸根（Cr:VI）、铁离子（Fe:III）等是氧化剂，2价锡离子、2价钒离子等是还原剂。
[编辑] 有机物
有机物的氧化还原反应一般表现为有机分子中氢、氧原子增减，以及因此而导致的基团变化。有机物的反应也需要氧化剂和还原剂，而且有机分子中的碳原子的氧化数一样会发生变化。确切的说，发生氧化数变化的碳原子仅限于涉及变化了的基团的少数几个碳原子，但为了计算方便，计算时可以取平均价态。
双键和三键可以被氧化剂氧化而断开。含氧基团的转变也属于氧化还原反应，涉及此类反应的基团包括醇羟基、醛基、酮羰基和羧基。在适宜的条件下，它们可以互相转变。另外，有α-氢的芳香环取代基能被高锰酸钾氧化为羧基。
这些反应一般用高锰酸钾、臭氧、硫酸铜等强氧化性物质作氧化剂，一些有机金属化合物及其他有活泼键的强还原性物质作还原剂。
[编辑] 与电化学的关系
每一个氧化还原反应都可以做成一个原电池。其中发生氧化反应的一极为阳极，即外电路的负极；还原反应的一极为阴极，即外电路的正极。两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势)，因此反应可以进行，同时可以用来做功。
