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氧化还原反应
氧化还原是还原-氧化反应的缩写。氧化反应的一个例子是铜在添加氧气时变成氧化铜。
Cu + ½O2 → CuO
逆过程称为还原反应，在本例中将涉及从铜中去除氧，如下面的反应所示。
CuO + H2 → Cu + H2O
在这些反应中，存在着所谓的还原剂和氧化剂。在上面的反应中，氧化剂是氧气，而下面的方程中，还原剂是氢气。
如果我们用电子的角度来描述上述反应发生的事情，我们可以说，当某物失去电子时，它被氧化；当它获得电子时，它被还原。这个前提很容易记住，因为定义是氧化是损失，还原是获得，缩写为OILRIG。
我们使用氧化态的概念来帮助我们了解什么被氧化，什么被还原。另一个名称是氧化数，含义完全相同。
为了理解氧化态，必须考虑以下规则。
- 每种元素在其未结合状态下的氧化态为0
- 正数表明元素失去了电子，因此被氧化，例如 Mg2+ 的氧化态为 +2。
- 负数表明元素获得了电子，因此被还原，例如 Cl- 的氧化数为 -1
- 数字越正或越负，表明它被氧化或还原的程度越大
- 化合物中元素的原子可以失去或获得不止一个电子
- 化合物中所有氧化态的总和等于 0，因为所有化合物都是中性的
- 离子的氧化态之和（例如 NH4+）加起来等于离子上的电荷，在本例中为 +1
- 在化合物中，电负性最大的元素始终具有负值
| 元素 | 化合物中的氧化态 | 例子 |
|---|---|---|
| 氢 | +1，除非在金属氢化物中（例如 NaH），在这种情况下为 -1 | HCl |
| 第一族 | 始终为 +1 | NaCl |
| 第二族 | 始终为 +2 | CaCl2 |
| 铝 | 始终为 +3 | AlCl3 |
| 氧 | -2，除非在过氧化物和与 F 形成的化合物中，在这种情况下为 -1 | Na2O |
| 氟 | 始终为 -1 | NaF |
| 氯 | -1，除非在与 F 和 O 形成的化合物中，在这种情况下具有正值 | NaCl |