عامل اکسید کننده در مقابل عامل کاهنده
واکنش های اکسیداسیون و احیا به هم متصل می شوند. جایی که یک ماده اکسید می شود، ماده دیگر کاهش می یابد. بنابراین، این واکنش ها به طور مشترک به عنوان واکنش های ردوکس شناخته می شوند. در ابتدا، واکنش‌های اکسیداسیون به عنوان واکنش‌هایی که گاز اکسیژن در آن شرکت می‌کند، شناسایی شدند. در آنجا اکسیژن با مولکول دیگری ترکیب می شود و اکسید تولید می کند. در این واکنش اکسیژن کاهش و ماده دیگر تحت اکسیداسیون قرار می گیرد. بنابراین اساساً واکنش اکسیداسیون افزودن اکسیژن به ماده دیگر است. به عنوان مثال، در واکنش زیر، هیدروژن تحت اکسیداسیون قرار می گیرد و از این رو، اتم اکسیژن به آب هیدروژن ساز اضافه می شود.
2H2 + O2 -> 2H2O
راه دیگری برای توصیف اکسیداسیون از دست دادن هیدروژن است. روش جایگزین دیگر برای توصیف اکسیداسیون، از دست دادن الکترون است. این رویکرد می تواند برای توضیح واکنش های شیمیایی استفاده شود، جایی که ما نمی توانیم تشکیل اکسید یا از دست دادن هیدروژن را ببینیم. بنابراین، حتی زمانی که اکسیژن وجود ندارد، می‌توانیم اکسیداسیون را با استفاده از این روش توضیح دهیم.
عامل اکسید کننده
با توجه به مثال های بالا، عامل اکسید کننده یا اکسید کننده را می توان به عنوان عاملی تعریف کرد که در یک واکنش ردوکس، الکترون ها را از ماده دیگری حذف می کند. از آنجایی که الکترون ها را حذف می کند، ماده دیگر دارای عدد اکسیداسیون بالاتری نسبت به واکنش دهنده خواهد بود. سپس عامل اکسید کننده تحت کاهش قرار می گیرد. به عنوان مثال در واکنش زیر، منیزیم به یون منیزیم تبدیل شده است. از آنجایی که منیزیم دو الکترون از دست داده است، تحت اکسیداسیون قرار گرفته و گاز کلر عامل اکسید کننده است.
Mg + Cl2 -> Mg2+ + 2Cl–
در واکنش فوق بین گازهای هیدروژن و اکسیژن، اکسیژن عامل اکسید کننده است. اکسیژن یک اکسید کننده خوب در واکنش ها است. علاوه بر این، پراکسید هیدروژن، اسید سولفوریک، اسید نیتریک، هالوژن ها، ترکیبات پرمنگنات، و معرف Tollen برخی از عوامل اکسید کننده رایج هستند.
کاهنده
کاهش برعکس اکسید کردن است. از نظر انتقال اکسیژن، در واکنش های کاهشی اکسیژن از دست می رود. از نظر انتقال هیدروژن، زمانی که هیدروژن به دست می آید، واکنش های کاهشی صورت می گیرد. به عنوان مثال، در مثال بالا بین متان و اکسیژن، اکسیژن کاهش یافته است زیرا هیدروژن به دست آورده است. از نظر انتقال الکترون، کاهش در حال افزایش الکترون است. بنابراین با توجه به مثال بالا، کلر کاهش می یابد.
عامل کاهنده ماده ای است که در یک واکنش ردوکس الکترون را به ماده دیگری اهدا می کند. بنابراین، ماده دیگر تحت احیاء قرار می گیرد و عامل احیا کننده اکسید می شود. عوامل کاهنده قوی توانایی اهدای آسان الکترون را دارند.هنگامی که شعاع اتمی بزرگ است، جاذبه بین هسته و الکترون های ظرفیت ضعیف می شود. بنابراین اتم های بزرگتر عوامل کاهنده خوبی هستند. علاوه بر این، عوامل کاهنده خوب دارای الکترونگاتیوی پایین و انرژی یونیزاسیون کمی هستند. بوروهیدرید سدیم، هیدرید لیتیوم آلومینیوم، اسید فرمیک، اسید اسکوربیک، آمالگام سدیم و آمالگام روی جیوه برخی از عوامل کاهش دهنده رایج هستند.
عامل اکسید کننده در مقابل عامل کاهنده
