Utlenienie to reakcja chemiczna, w której jakiś atom (lub ich grupa) przechodzi z niższego na wyższy stopień utlenienia.
Nazwa ta ma charakter bardzo umowny, gdyż w praktyce, każdej reakcji utlenienia musi towarzyszyć jakaś reakcja redukcji. Łącznie takie procesy nazywa się reakcjami redoks.
W praktyce, daną reakcję nazywa się utlenieniem, gdy struktura głównego substratu i głównego produktu różnią się tylko tym, że jedna niewielka grupa lub pojedynczy atom zwiększył w jej wyniku swój stopień utlenienia, kosztem redukcji prostego związku zwanego w tym przypadku środkiem utleniającym.
Np.:
2 CH3CH2OH + 02 ~> 2 CH3COOH (C przechodzi z +1 do +3, a tlen z 0 do -2). Silnymi środkami utleniającymi są:
• nadtlenki
• kwasy (np. kwas azotowy)
• nadmanganiany i chlorany
• ozon,
• gazowy fluor, chlor, brom i jod
Redukcja (inna nazwa elektronacja) to proces, w trakcie którego atom lub ich grupa przechodzi z wyższego na niższy stopień utlenienia.
Każdej redukcji musi towarzyszyć utlenienie. Łącznie takie procesy nazywa się reakcjami redoks.
W praktyce, daną reakcję nazywamy reakcją redukcji (zwłaszcza w chemii organicznej), gdy struktura głównego substratu i głównego produktu różnią się tylko tym, że jedna niewielka grupa lub pojedynczy atom zmniejszył w jej wyniku swój stopień utlenienia, kosztem utlenienia, zwykle nieorganicznego, prostego związku zwanego w tym przypadku środkiem redukującym.
Np. w reakcji
stopnie utlenienia: 0 +1+6-2 +1+6-2 +4-2 +1-2
Ag + H2S04 —+ Ag2S04 + S02 + H20 redukcji z +6 stopnia utenienia na +4 podlega siarka, a w reakcji
CH3COOH (kwas octowy) + NaH (wodorek sodu, środek redukujący) — > CH3CHO (aldehyd octowy) + NaOH
redukcji podlega węgiel (C), który przechodzi z +3 do +1 stopnia utlenienia, jednocześnie utlenieniu podlega wodór (H) z -1 do +1 stopnia utlenienia
Silnymi środkami redukującymi są wodorki metali alkalicznych, wodorosilany, wodoroborany, wodorosiarczki i ich kombinacje.