化学反应的两种主要类型是氧化和还原。氧化不一定与氧有关。以下是它的含义以及它与减排的关系。

主要收获：化学中的氧化

• 当一个原子、分子或离子在化学反应中失去一个或多个电子时，就会发生氧化。
• 当发生氧化时，化学物质的氧化状态增加。
• 氧化不一定涉及氧气！最初，当氧在反应中导致电子损失时，使用该术语。现代的定义更为笼统。

氧化定义

氧化是分子、原子或离子在反应过程中失去电子。当分子、原子或离子的氧化状态增加时，就会发生氧化。相反的过程称为还原，当电子增加或原子、分子或离子的氧化状态降低时，就会发生还原。

氢和氟气体之间形成氢氟酸的反应示例：

H2+F2→ 2氟化氢

在这个反应中，氢被氧化，氟被还原。如果将反应写成两个半反应，则可以更好地理解该反应。

氢→ 2h++2e-

F2+2E-→ 二楼-

注意，在这个反应中任何地方都没有氧气！

含氧氧化的历史定义

氧化的一个古老含义是向化合物中添加氧气。这是因为氧气（O2）是已知的第一种氧化剂。虽然向化合物中添加氧气通常符合电子损失和氧化状态增加的标准，但氧化的定义扩展到包括其他类型的化学反应。

旧的氧化定义的一个经典例子是铁与氧结合形成氧化铁或铁锈。据说铁已氧化成铁锈。化学反应是：

2铁+氧→ 三氧化二铁

铁金属被氧化形成氧化铁，称为铁锈。

电化学反应是氧化反应的好例子。当铜线被放入含有银离子的溶液中时，电子从铜金属转移到银离子。铜金属被氧化了。银金属晶须生长在铜线上，而铜离子则释放到溶液中。

Cu（s）+2 Ag+（aq）→ Cu2+（aq）+2 Ag（s）

元素与氧结合的另一个氧化例子是金属镁与氧反应生成氧化镁。许多金属都会氧化，因此识别方程式的形式很有用：

2毫克（硫）+氧气（克）→ 二氧化镁（s）

氧化和还原同时发生（氧化还原反应）

一旦发现了电子并解释了化学反应，科学家们意识到氧化和还原同时发生，一种物种失去电子（氧化），另一种物种获得电子（还原）。发生氧化和还原的一种化学反应称为氧化还原反应，代表还原氧化。

氧气对金属的氧化可以解释为金属原子失去电子而形成阳离子（被氧化），而氧分子获得电子而形成氧阴离子。例如，对于镁，反应可以改写为：

2毫克+氧气→ 2[Mg2+][O2-]

由以下半反应组成：

镁→ Mg2++2e-

O2+4 e-→ 2氧气-

含氢氧化的历史定义

根据这个术语的现代定义，氧气参与的氧化仍然是氧化。然而，在有机化学文本中可能会遇到另一个涉及氢的旧定义。该定义与氧气定义相反，因此可能会引起混淆。尽管如此，意识到这一点还是很好的。根据这个定义，氧化是氢的损失，而还原是氢的获得。

例如，根据该定义，当乙醇被氧化成乙醇醛时：

CH3CH2OH→ CH3CHO

乙醇被认为是氧化的，因为它失去了氢。反过来，可以通过向乙醇中添加氢来还原乙醇。

使用石油钻机记住氧化和还原

所以，记住氧化和还原的现代定义与电子有关（不是氧或氢）。记住哪些物种被氧化，哪些物种被还原的一种方法是使用石油钻机。石油钻机代表氧化是损失，还原是收益。

来源

• Haustein，Catherine Hinga（2014年）。K.Lee Lerner和Brenda Wilmoth Lerner（编辑）。氧化-还原反应。盖尔科学百科全书（第5版）。法明顿山，密歇根州：盖尔集团。
• Hudlický，Miloš（1990年）。有机化学中的氧化作用。华盛顿特区：美国化学学会。P456ISBN 978-0-8412-1780-5。