Redoks

Redoks merujuk kepada tindak balas yang melibatkan pengoksidaan dan penurunan yang berlaku serentak.

• Pengoksidaan — kehilangan elektron / peningkatan nombor pengoksidaan.
• Penurunan — perolehan elektron / penurunan nombor pengoksidaan.

Agen pengoksida menyebabkan bahan lain teroksida (dan ia sendiri diturunkan); agen penurunan menyebabkan bahan lain diturunkan (dan ia sendiri teroksida).

Nombor pengoksidaan menunjukkan cas hipotetikal atom dalam sebatian/ion.

• Unsur bebas mempunyai nombor pengoksidaan 0.
• Ion mudah mempunyai nombor pengoksidaan sama dengan cas ion.

Sel kimia menghasilkan tenaga elektrik daripada tindak balas redoks spontan antara dua logam berbeza keaktifan — elektron mengalir melalui litar luar daripada logam lebih reaktif (anod) ke logam kurang reaktif (katod).

Elektrolisis ialah proses penguraian sebatian dalam keadaan lebur atau larutan akueus kepada juzuk-juzuknya apabila arus elektrik mengalir melaluinya.

• Elektrolit — sebatian lebur atau larutan akueus yang mengkonduksikan elektrik kerana mengandungi ion yang bebas bergerak.
• Anod — elektrod yang disambung ke terminal positif; anion bergerak ke anod dan pengoksidaan berlaku.
• Katod — elektrod yang disambung ke terminal negatif; kation bergerak ke katod dan penurunan berlaku.

Dalam larutan akueus, terdapat ion daripada sebatian serta ion H⁺ dan OH⁻ daripada air. Ion yang dipilih untuk dinyahcas bergantung pada tiga faktor:

• Kedudukan ion dalam siri elektrokimia — di katod, ion logam yang lebih rendah dalam siri lebih mudah dinyahcas (contohnya Cu²⁺ berbanding H⁺, dan H⁺ berbanding Na⁺). Di anod, ion OH⁻ lebih mudah dinyahcas berbanding ion SO₄²⁻ dan NO₃⁻.
• Kepekatan ion — dalam larutan natrium klorida pekat, ion Cl⁻ dinyahcas di anod menghasilkan gas klorin walaupun ion OH⁻ turut hadir; dalam larutan yang sangat cair, ion OH⁻ dinyahcas dan gas oksigen terbebas.
• Jenis elektrod — jika anod kuprum digunakan dalam larutan kuprum(II) sulfat, atom kuprum pada anod itu sendiri mengion dan larut, jadi tiada gas terbebas di anod.

Siri elektrokimia (dari atas ke bawah): K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H, Cu, Ag. Logam yang lebih tinggi lebih mudah melepaskan elektron dan dapat menyesarkan logam di bawahnya daripada larutan garamnya.

• Anod dalam dua jenis sel — dalam sel elektrolisis, anod ialah terminal positif; dalam sel kimia, anod ialah terminal negatif. Pada kedua-duanya, pengoksidaan berlaku di anod.
• Agen pengoksidaan ialah bahan yang diturunkan — kenal pasti dengan perubahan nombor pengoksidaan, bukan dengan meneka.
• Setengah persamaan mesti seimbang — bilangan atom dan jumlah cas di sebelah kiri mesti sama dengan di sebelah kanan.
• Nombor Roman dalam nama sebatian menunjukkan nombor pengoksidaan logam, contohnya ferum(II) sulfat mengandungi Fe²⁺ dan ferum(III) klorida mengandungi Fe³⁺.