主要差异氧化(main difference oxidation) vs. 减少(reduction)

氧化和还原是氧化还原反应的两个半反应。氧化还原反应是通过原子间的电子交换而发生的化学反应。氧化和还原的主要区别在于氧化是原子氧化态的增加，而还原是原子氧化态的减少。

覆盖的关键领域

1.什么是氧化-定义，机理，示例2.什么是还原-定义，机理，示例3.氧化和还原的区别是什么-关键区别的比较

Key Terms: Oxidation, Oxidation State, Oxidizing Agent, Redox Reaction, Reducing Agent, Reduction

什么是氧化(oxidation)？

氧化可以定义为原子、分子或离子失去电子。这种电子的损失导致化学物质的氧化状态增加。因为氧化反应会释放电子，所以应该有一个接受电子的物种。因此，氧化反应是主反应的半反应。一种化学物质的氧化反应是其氧化态的变化。氧化态是一个带有正（+）或负（-）符号的数字，表示特定原子、分子或离子失去或获得电子。

过去，氧化一词的定义是“向化合物中添加氧气”。这是因为当时氧气是唯一已知的氧化剂。然而，这个定义不再准确，因为在缺氧的情况下会发生更多的氧化反应。例如，镁（Mg）和盐酸（HCl）之间的反应不涉及氧气，但它是一种氧化还原反应，包括将Mg氧化成Mg2+。下面的例子显示了氧化还原反应中的氧化和还原反应。

Figure 01: Oxidation of Mg by the addition of Oxygen to Mg. Two electr*** are released from Mg, and one oxygen atom obtains two electr***.

对于氢氧化还有另一个历史定义。也就是说，氧化是失去H+离子的过程。这也是不准确的，因为有许多反应是在不释放H+离子的情况下发生的。

Figure 02: The oxidation of alcohol group into Carboxylic acid group

由于电子的损失，氧化总是增加化学物质的氧化状态。这种电子的损失使原子或分子的电荷发生变化。

氧化机理

根据氧化状态的变化，氧化可以以四种不同的方式发生。

1.从零到正氧化状态

没有电荷（中性）的分子或原子可以被氧化。氧化总是增加氧化状态。因此，原子的新氧化态将是一个正的值。

Figure 03: oxidation of Fe (0) to Fe (+3)

2.从负氧化状态到正氧化状态

处于负氧化状态的原子可以被氧化为正氧化状态。

Figure 04: The oxidation of S (-2) into S (+6) oxidation state

3.从负氧化到零氧化状态

Figure 05: The oxidation of O (-2) to O2 (0)

4.正氧化态增加

这种类型的氧化反应主要包括过渡金属元素，因为这些金属元素可以保持几种氧化状态，并且由于d轨道的存在，它们显示出高达+7的氧化状态。

Figure 06: The oxidation of Fe (+2) to Fe (+3)

中性原子由原子核中的质子（带正电）和原子核周围的电子（带负电）组成。原子核的正电荷与电子的负电荷相平衡。但是当一个电子从这个系统中移除时，就没有负电荷中和相应的正电荷了。然后原子带正电荷。因此，氧化总是增加原子的正特性。

什么是减少(reduction)？

还原可以定义为从原子、分子或离子中获得电子。电子的这种增加导致化学物质的氧化状态降低，因为还原在原子中产生了额外的负电荷。为了从外部获得电子，应该有一个供电子物种。因此，还原是在氧化还原反应中发生的化学反应。还原反应是半反应。

还原机理

还原也可以通过以下四种方式发生。

1.从零到负氧化状态

例如，在氧化物的形成过程中，O2的氧化状态为零，并且由于添加了新的电子而降低到-2。

Figure 07: Reduction of oxygen

2.从正氧化态到负氧化态

能保持正氧化状态和负氧化状态的元素可以经历这种类型的还原反应。

Figure 08: Reduction of N (+3) to N (-3)

3.从正氧化到零氧化状态

Figure 09: The reduction of Ag+

4.负氧化态降低

Figure 10: Reduction of O (-2) to O (-1)

一般来说，化合物中的氧原子具有-2氧化态。但是在过氧化物中，有两个氧原子相互结合。两个原子都有相同的电负性。因此，两个原子的氧化态都是-2，那么一个氧原子的氧化态是-1。

氧化(oxidation)和减少(reduction)的区别

定义

氧化：氧化可以定义为原子、分子或离子失去电子。

还原：还原可以定义为从原子、分子或离子获得电子。

氧化态变化

氧化：氧化过程中氧化状态增加。

还原：还原过程中氧化状态降低。

电子交换

氧化：氧化反应向周围释放电子。

还原：还原反应从周围获得电子。

电荷变化

氧化：氧化使一种化学物质的正电荷增加。

还原：还原使一种化学物质的负电荷增加。

涉及的化学物质

氧化：氧化发生在还原剂中。

还原：氧化剂中发生还原。

结论

氧化和还原是氧化还原反应的两个半反应。氧化和还原的主要区别在于氧化是原子氧化态的增加，而还原是原子氧化态的减少。

引用

1.赫尔曼斯汀，安妮·玛丽。”“什么是化学还原？”他想。N.p.，N.d.网站。这里有。2017年7月6日。 2.“什么是氧化。”Study.com。Study.com，n.d.网站。这里有。2017年7月6日。 2.“什么是氧化。”Study.com。Study.com，n.d.网站。