مایکلفارادی فیزیکدان و شیمیدان انگلیسی که کشف بنزن و تهیهی کلر مایع در شیمی وساخت موتور الکتریکی و دینام در فیزیک تنها بخشی از افتخارات او است، علاقهیزیادی به شیمی، الکتریسیته و رابطهی بین این دو داشت. این علاقه و تلاش فارادیباعث شد که شاخهای از علوم به نام الکتروشیمی ایجاد شود. الکترون پیوند دهندهیشیمی و الکتریسیته است.
تعريفعدد اكسايش : مقدار باري است كه يك اتم در يك ذره بدست ميآورد هرگاه كليهپيوندهاي موجود در مولكول يوني باشند.
برايتعيين عدد اكسايش يك اتم در يك ذره بايد پيوندها به نفع عنصر الكترونگاتيوتر شكستهشود. منظور از شكستن پيوند به نفع عنصر الكترونگاتيوتر اين است كه زوج الكترونمشترك روي اين اتم قرار گيرد. در نتيجه هر گاه پيوند به نفع عنصري شكسته شود، اتمداراي بار منفي ميشود و اگر پيوند به ضرر اتمي شكسته شود، آن اتم داراي بار مثبتخواهد شد.
روش فوق بهترين روش براي تعيين عدد اكسايش اتمها در تركيبهایآلي است. براي تعيين عدد اكسايش اتمها در تركيبهای معدني از قواعد زير استفاده ميشود.
1- عدد اكسايش هر عنصر به حالت آزاد مساوي صفر است. He , N2 , O3 , P4, S8 , … ) )
2- عدد اکسایش برای یون تک اتمی برابر با بار آن است. ( Fe+2 , Cl- )
3- عدد اكسايش فلزها در تركيبها معمولا مثبت وبرابر ظرفيت فلز است. (K3Fe(CN)6 )
4- نافلزها در تركيب با عنصرهاي الكتروپوزيتيوتر ازخود، همواره داراي عدد اكسايش منفي و برابر با مهمترين ظرفيت خود هستند. (PCl5 )
5- عدداكسايش هيدروژن در عموم تركيبها 1+ است، تنها در هيدريدهاي فلزي عدد اكسايشهيدروژن مساوي 1- است. NaH .CaH2
6- عدد اكسايش اكسيژن در عموم تركيبها ( 2- ) است.مگر در موارد مندرج در جدول زير:
7- مجموع عدد اكسايش اتمهاي موجود در يك ذره با بارآن ذره برابر است.
8- اگر مجموعهاي از اتمها داراي بار مشخصي باشند، ميتوان همه آنها را يك اتم با عدد اكسايش مساوي آن بار در نظر گرفت.
تعريفاكسايش و كاهش
تعريف قديمي :
مطابق اين تعريف اگر مادهاي در يك واكنش اكسيژن بگيرد ( يا هيدروژن از دست بدهد ) اكسيد شده است. مادهاي كه اكسيژن از دست بدهد ( هيدروژن بگيرد ) كاهيده شده است.به عنوانمثال V2O5 در واكنش V2O5 +2 CO → V2O3 + 2CO2 اكسيژن از دست داده وكاهيده شده است، حال آنكه كربن مونوكسيد با از گرفتن اكسيژن اكسيد شده است.
تعريف الكتروني:
مطابق اين تعريف اگر در يك واكنش عنصري الكترون بگيرد كاهيده شده است و عنصري كه الكترون از دست ميدهد، اكسيد شده است. از آنجا كه از دست دادن يا گرفتن الكترون به تنهايي رخ نميدهد واكنشي فرضي كه در آن يك عنصر تنها الكترون از دست بدهد و يا الكترون بگيرد يك نيم واكنش ناميده ميشود. از جمع دو نيم واكنش به گونهاي كه الكترون اضافي باقي نماند، يك واكنش اكسايش – كاهش بدست ميآيد.
تعريف بر اساس تغيير عدد اكسايش:
اگر عدد اكسايش يك ذره در يك واكنش، افزايش يابد، اكسيد شده است و اگر عدد اكسايش ذرهاي كاهش يابد، كاهيده شده است. به عنوانمثال عدد اكسايش كربن در واكنش CO + Cl2 → COCl2 افزايش يافته و اين عنصراكسيد شده است. از سوي ديگر عدد اكسايش كلر كم شده و در نتيجه اين عنصر كاهيده شدهاست.
تذكر:عنصري كه اكسيد ميشود كاهنده است و عنصر اكسنده خود كاهيده ميشود.