Yükseltgenme-indirgenme veya "redoks" reaksiyonları, kimyadaki ana reaksiyon sınıflandırmalarından birini temsil eder. Reaksiyonlar mutlaka elektronların bir türden diğerine transferini gerektirir. Kimyacılar oksidasyon olarak elektron kaybını ve indirgenme olarak elektronların kazanılmasını ifade eder. Kimyasal bir denklemin dengelenmesi, her tepken ve ürün sayısının, tepkime okunun sol ve sağ taraflarındaki bileşiklerin (sırasıyla tepkenler ve ürünler), her bir atom tipinde aynı sayıda içerecek şekilde ayarlanması işlemi anlamına gelir. . Bu süreç, maddenin yaratılamayacağını veya imha edilemeyeceğini belirten ilk termodinamik yasasının sonucunu temsil eder. Redoks reaksiyonları, ok gibi her bir elektron sayısını da dengelemek suretiyle bu işlemi bir adım daha ileri götürür, çünkü atomlar gibi elektronlar kütleye sahiptir ve bu nedenle termodinamiğin birinci yasasına tabidir.
Dengesiz kimyasal denklemi bir kağıda yazınız ve atomlardaki yükleri inceleyerek oksitlenmiş ve indirgenmiş türleri tanımlayınız. Örneğin, permanganat iyonunun, MnO4 (-) dengesiz reaksiyonunu düşünün, burada (-), negatif bir iyonun bir yükünü ve oksalat iyonunun, C2O4 (2-) 'nin bir asit, H (+) varlığında olduğunu gösterir. : Mn04 (-) + C2O4 (2-) + H (+) → Mn (2+) + CO2 + H20. Oksijen hemen hemen her zaman bileşiklerde negatif iki yükü alır. Bu nedenle, MnO4 (-), eğer her oksijen negatif iki yük tutarsa ve toplam yük negatif olan ise, manganez pozitif yedi yük göstermelidir. C204 (2-) içindeki karbon benzer şekilde pozitif üç yükü sergiler. Ürün tarafında, manganez pozitif iki yüke sahiptir ve karbon pozitif dört. Böylece, bu reaksiyonda, şarjı azaldığı için manganez indirgenir ve şarjı arttığından karbon oksitlenir.
Yükseltgenme ve indirgenme işlemleri için ayrı tepkimeler yazın - yarı tepkimeler denir - ve elektronları içerir. MnO4 (-) 'deki Mn (+7), beş ek elektron (7 - 2 = 5) alarak Mn (+2) olur. Bununla birlikte, Mn04 (-) içerisindeki herhangi bir oksijen, bir yan ürün olarak su, H2O olmalıdır ve su, hidrojen atomları H (+) ile oluşamaz. Bu nedenle, denklemin sol tarafına protonlar, H (+) eklenmelidir. Dengeli yarı reaksiyon şimdi, Mn04 (-) + 8 H (+) + 5 e → Mn (2+) + 4 H20 olur, burada e, bir elektronu temsil eder. Oksidasyon yarı reaksiyonu benzer şekilde C2O4 (2-) - 2e → 2 C02 olur.
Oksidasyon ve redüksiyon yarı reaksiyonlarında elektron sayısının eşit olmasını sağlayarak toplam reaksiyonu dengeleyin. Önceki örneğe devam ederken, oksalat iyonunun C2O4 (2-) oksidasyonu sadece iki elektron içerir, manganezin azalması ise beşdir. Sonuç olarak, tüm manganez yarım reaksiyonunun iki ile çarpılması ve tüm oksalat reaksiyonunun beş ile çarpılması gerekir. Bu, her yarım reaksiyondaki elektron sayısını 10'a getirecektir. İki yarı reaksiyon şimdi 2 MnO4 (-) + 16 H (+) + 10 e → 2 Mn (2+) + 8 H20 ve 5 C2O4 (2) olacak. -) - 10 e → 10 CO2.
İki dengeli yarı reaksiyonu toplayarak dengeli genel denklemi elde edin. Manganez reaksiyonunun 10 elektron kazancı içerdiğini, oksalat reaksiyonunun ise 10 elektron kaybını içerdiğini unutmayın. Elektronlar bu nedenle iptal olur. Pratik açıdan, bu, beş oksalat iyonunun, iki permanganat iyonuna toplam 10 elektron aktardığı anlamına gelir. Toplandığında, toplam dengeli denklem, 2 MnO4 (-) + 16 H (+) + 5 C2O4 (2-) → 2 Mn (2+) + 8 H20 + 10 CO2 olur ve bu, dengeli bir redoks denklemini temsil eder.