산화·환원 반응

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염기
산·염기 반응 이론
산화·환원 전기화학
중화 반응 이온화 상수(Kd)
수소 이온 농도 (pH)
산·염기 지시약 완충 용액
여러가지 산
유기산 무기산

산화·환원 반응(酸化還元反應, 영어: redox, reduction-oxidation)은 원자의 산화수가 달라지는 화학 반응이다. 산화와 환원은 서로 반대 작용으로, 한쪽 물질에서 산화가 일어나면 반대쪽에서는 환원이 일어난다.

산화와 환원[편집]

산화(Oxidation)분자, 원자 또는 이온산소를 얻거나 수소 또는 전자를 '잃는' 것을 말한다. 환원(Reduction)은 분자, 원자 또는 이온이 산소를 잃거나 수소 또는 전자를 '얻는' 것을 말한다. 원래 고전적인 의미의 산화와 환원은 산소 원자의 이동을 말하였지만, 이후에는 산소의 이동보다는 수소와 전자, 특히 전자의 이동에 주목한다. 산화, 환원 반응이 일어날 때는 그 물질의 산화수가 변하며, 산화수의 변화를 기준으로 산화, 환원이 일어났음을 예측하기도 한다.

또한 산화제란 다른 물질을 산화시키면서 자신은 환원되는 물질을 말하며, 환원제란 다른 물질을 환원시키면서 자신은 산화되는 물질을 말한다.


산화[편집]

산화는 반응 속도에 따라서 빠른 산화와 느린 산화로 구분될 수 있다. 특히 빠른 산화를 연소라고 한다

연소의 예시로 일산화탄소의 생성이 있다. 탄소원자는 결정 구조 속에 들어있다. 이때 산소분자 하나가 탄소 원자에 접근하면 개개의 산소 원자들은 자신의 파트너를 떠나서 탄소 원자 하나와 새롭게 결합하여 멀리 달아나 버린다. 이렇게 탄생한 탄소-수소 원자쌍이 바로 일산화탄소(carbon-monoxide) 기체의 분자이며, 화학식으로는 CO로 표기한다. 그런데 이때, 산소 원자끼리, 혹은 탄소 원자끼리 당기는 힘보다는 탄소 원자와 산소 원자 사이의 인력이 훨씬 강하다. 그래서 산소 원자가 탄소 원자 근처로 접근한 때에는 에너지를 조금밖에 가지고 있자 않지만, 산소와 탄소가 결합할 때에는 한바탕 난리가 나서 주변의 원자들에게 여파를 미치게 되는데 이것은 운동에너지를 갖게된다는 것이다. 이 과정에서 (거의 대부분의 경우에) 열에너지가 방출되는데 특정한 조건에서는 에너지가 매우 많이 방출되면서 불꽃의 형태로 빛을 방출하기도 한다. 이 모든 과정을 요약한 것이 연소이다.

같이 보기[편집]

나트륨플루오린의 산화 환원 반응. 나트륨이 전자를 잃어 산화되었고, 플루오린이 전자를 얻어 환원되었다
이 산화하여 녹슬었다.