Redoxreaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen Elektronenübertragungen zwischen den reagierenden Substanzen stattfinden. Der Begriff „Redox“ steht für „Reduktion“ und „Oxidation“, die beiden grundlegenden Teilreaktionen, die in einer Redoxreaktion ablaufen.
In einer Redoxreaktion tritt eine Substanz als Reduktionsmittel auf, indem sie Elektronen abgibt (Oxidation), während eine andere Substanz als Oxidationsmittel auftritt, indem sie Elektronen aufnimmt (Reduktion). Die Oxidation und Reduktion treten immer gemeinsam auf, da die Elektronen, die von einer Substanz verloren werden (Oxidation), von einer anderen Substanz aufgenommen werden (Reduktion).
Die Reaktion wird durch Redoxpaare charakterisiert, die aus einer reduzierten Form (Reduktionsmittel) und einer oxidierenden Form (Oxidationsmittel) bestehen. Ein bekanntes Beispiel für eine Redoxreaktion ist die Verbrennung, bei der ein Brennstoff (z. B. Kohlenstoff) mit Sauerstoff reagiert und dabei Energie freisetzt.
Die Übertragung von Elektronen in Redoxreaktionen ermöglicht die Umwandlung von chemischer Energie in andere Formen von Energie, wie z. B. Wärme, Licht oder elektrische Energie. Redoxreaktionen spielen eine wichtige Rolle in vielen Bereichen, einschließlich der Energieerzeugung, der Elektrochemie, der Metallgewinnung und der biologischen Stoffwechselprozesse.
Redoxreaktionen können durch das Aufstellen von Redoxgleichungen dargestellt werden, bei denen die Oxidation und Reduktion einzeln aufgeführt sind und die Elektronenübertragung bilanziert wird. In der Redoxgleichung werden die Oxidationszahlen der beteiligten Atome berücksichtigt, um die Veränderungen während der Reaktion zu verfolgen.
Beispiele für Redoxreaktionen sind die Korrosion von Metallen, die Elektrolyse, bei der chemische Verbindungen durch elektrischen Strom zersetzt werden, und der Elektronentransport in biologischen Prozessen wie der Zellatmung.