氧化和还原反应通常简称为氧化还原反应。这是一类化学反应，其中涉及的化学物种的氧化数（oxidation number）会发生变化。氧化和还原反应包含了各种各样的过程。例如，氧化还原反应非常普遍，从呼吸作用、木材燃烧、生锈、水果成熟、光合作用等等，都离不开它。一般来说，这些氧化还原反应涉及氧原子或氢原子的转移。
在本文中，我们将深入了解什么是氧化，什么是还原，氧化还原反应的实例，氧化和还原半反应，氧化数等更多详细内容。
目录
- 什么是氧化？
- 什么是还原？
- 氧化和还原反应的实例
- 氧化和还原半反应
- 氧化数
- 氧化 vs 还原
什么是氧化？
> 氧化被定义为得到氧，或者是失去电子或氢。当一个原子或分子失去一个或多个电子时，就会发生氧化反应。
有些元素比其他元素更容易失去电子，例如钠、镁和铁。我们称它们为容易被氧化的化学物质。
什么是还原？
> 根据经典或较早的概念，还原是一个涉及添加氢或任何其他正电性元素，或者移除氧或任何其他负电性元素的过程。
根据电子的概念，原子或离子获得一个或多个电子的过程被称为还原。
氧化剂
氧化剂，也称为氧化型试剂，是一种能够接受电子的物质。
氧化剂的实例
在周期表中，非金属元素（氧气）和卤素（氟、氯、溴和碘）的分子具有较高的氧化态。以下化合物具有最高的氧化态，例如：K2Cr2O7、KMnO4、HClO4、H2SO4 和 KClO4。
还原剂
还原剂，也称为还原型试剂，是一种能够提供电子的化学物质。
还原剂的实例
金属如钠、铝和锌，以及非金属如钙、磷、钠和氢气都是强还原剂。
以下化合物具有最低的氧化态，例如：H2C2O4、FeSO4、HgCl4、SnCl2、H2S 和 SO2。
氧化和还原反应的实例
氧化和还原反应的各种实例如下：
分解反应
导致化合物分解或裂解的反应被称为分解反应。
> AB ⇢ A + B
实例：
- 当碳酸钠分解为 Na2O 和 CO2 时，如下所示：
> Na2CO3 ⇢ Na2O + CO2
- 当水发生水解并分解为氢气和氧气时，如下所示：
> H2O ⇢ H2 + O2
化合反应
导致化合物相互结合的反应被称为化合反应。化合反应恰恰是分解反应的逆过程。
> A + B ⇢ AB
实例：
- 当铁与氧结合形成 Fe2O3 时。这是化合反应的一个完美例子。
> 4 Fe + 3O2 ⇢ 2Fe2O3
置换反应
组分发生置换的反应通常被称为置换反应。
> A + BC ⇢ AB + C
实例：
- 在此反应中，硫酸铜与锌反应，发生置换，结果生成了铜和硫酸锌。
> CuSO4 + Zn ⇢ Cu + ZnSO4
歧化反应
在歧化反应中，只有单一反应物同时发生氧化和还原反应。
> A + B ⇢ AB
实例：
- 如下面的反应所示，磷同时经历了还原和氧化。因此，这是歧化反应的一个完美例子。
> P4 + 3NaOH + 3H2O ⇢ 3NaH2PO2 + PH3
什么是氧化和还原半反应？
!Oxidation and Reduction Half Reactions
氧化还原反应由还原半反应和氧化半反应组成，它们总是相伴发生的。当氧化半反应经历电子流失且氧化数增加时，还原半反应则获得电子且氧化数减少。
我们可以使用助记符来记忆：OIL 代表 "氧化即失去"，RIG 代表 "还原即得到"，这是简单的记忆方法。在氧化还原反应中，电子的总数保持不变。在还原半反应中，另一种物质吸收了在氧化半反应中释放的那些电子。