تعمل تفاعلات الأكسدة و الإختزال على تغيير حالات أكسدة الذرات عن طريق نقل الإلكترونات من ذرة واحدة ، عامل الاختزال ، إلى ذرة أخرى تستقبل الإلكترون ، العامل المؤكسد. هنا ، الذرة التي تتبرع بالإلكترونات تتأكسد _ فهي تفقد الإلكترونات _ و الذرة التي تقبل الإلكترونات تُختزل _ يكون لها شحنة موجبة أقل لأنها تكتسب الإلكترونات. تعتمد حركة الطاقة في تفاعلات الأكسدة والاختزال على قدرة الذرات على جذب إلكترونات الرابطة _ و على سالبيتهاالكهربية. إذا كان العامل المؤكسِد أكثر كهرسلبية من العامل المختِزل ، عندها يتم إطلاق الطاقة. ومع ذلك ، إذا كان العامل المؤكسد أقل كهرسلبية من العامل المختزل ، فإن مدخلات الطاقة مطلوبة.
هل الأكسدة خسارة أو اكتساب للإلكترونات؟ يمكن أن تكون المصطلحات محيرة. يشيع استخدام اختصار OIL RIG للتذكر. إنها تعني الأكسدة هي الخسارة؛ الاختزال هو الربح. لذلك ، إذا تأكسدت الذرة ، فإنها تفقد الإلكترونات. كعامل مختِزل ، تنقل الذرة المؤكسَدة الإلكترونات إلى ذرة أخرى ، مما يؤدي إلى اختزالها. مع وضع OIL RIG في الاعتبار ، يمكن الإجابة على معظم الأسئلة المتعلقة بأعضاء تفاعل الأكسدة والاختزال.
تفاعلات الأكسدة والاختزال إما تنتج أو تتطلب الطاقة. إذا فقدت الذرة إلكتروناً إلى ذرة أكثر كهرسلبية ، فهذا تفاعل مفضل من ناحية الطاقة ، ويتم إطلاق الطاقة. هذا في الواقع منطقي للغاية _ مشابه لرجل قوي يربح شد الحبل مع رجل أضعف _ لأن ذرة أكثر كهربية لديها قدرة أكبر على سحب الإلكترونات إلى نفسها. مثال حيوي على هذا النوع من التفاعل هو التنفس الخلوي ، حيث يتم إطلاق الطاقة واستخدامها لإنشاء أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، وهو شكل من أشكال الطاقة التي يمكن للخلايا استخدامها بسهولة.
تتطلب تفاعلات الأكسدة والاختزال الأخرى طاقة بدلاً من إطلاقها. إذا انتقل الإلكترون من ذرة أكثر كهرسلبية إلى ذرة أقل كهرسلبية ، فيجب استخدام الطاقة. هذا مثل رجل أضعف يفوز في شد الحبل مع رجل أقوى _ يتطلب طاقة من مصدر خارجي. و من الأمثلة البيولوجية على ذلك التمثيل الضوئي ، حيث يتم نقل الإلكترونات من الماء إلى ثاني أكسيد الكربون بمساعدة الطاقة في شكل ضوء.
يمكن أن يحدث تفاعل الأكسدة والاختزال ليس فقط عند نقل الإلكترون ، و لكن أيضا عندما يكون هناك تغيير في مشاركة الإلكترون في الروابط التساهمية! على سبيل المثال ، عندما يتفاعل الميثان و الأكسجين ، ينتجان ثاني أكسيد الكربون والماء. في هذه الحالة ، يتأكسد الكربون الموجود في الميثان. و ذلك لأن الإلكترونات في الميثان يتم تقاسمها بالتساوي بين الكربون و الهيدروجين ، في حين أن الكربون الموجود في ثاني أكسيد الكربون موجب جزئياً لأن الأكسجين يجذب الإلكترونات أكثر مما يفعل الكربون.
