氧化还原反应是在反应前后,某种元素的氧化数有变化的化学反应.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.
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”.
凡例
氢气与氯气的化合反应
氢气与氯气的化合反应,其总反应式如下：
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
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.
名称来源
氧化反应最早是指金属或非金属与氧结合形成氧化物的反应,这类反应中另一种元素的氧化数总是升高.还原反应最早是指金属从其化合物中被提炼出来的反应,这类反应中金属的氧化数总是降低.
再如工业炼铁的反应:
Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2
这个反应中,三氧化二铁是氧化剂,而一氧化碳是大家熟悉的还原剂.三氧化二铁中的氧元素给了一氧化碳,使后者氧元素含量增加变为二氧化碳.铁由3价变为单质0价(降低,为氧化剂),而碳由2价变为4价(升高,为还原剂)
另外,复分解反应一定不是氧化还原反应.因为复分解反应中各元素的化合价都没有变化.例如:
Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3(沉淀)
其中钠元素保持1价,碳酸根保持-2价,氯元素保持-1价,而钙元素保持2价.
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