Kiedy mówimy o utleniaczu, a kiedy o reduktorze?

Dawniej reakcjami utleniania nazywano reakcje, w wyniku których do zadanego indywiduum dołączała się cząsteczka tlenu, a reakcjami redukcji nazywano te, w wyniku których z cząsteczki ubywał gazowy tlen. Obecnie reakcje redoks (reakcje utleniania-redukcji) nie zawsze wiążą się z reakcjami, gdzie jednym z reagentów jest tlen. W reakcjach redoks następstwem reakcji połówkowej utleniania jest reakcja połówkowa redukcji, a następstwem reakcji połówkowej redukcji jest reakcja połówkowa utleniania. W związku z tym następują zmiany stopnia utlenienia w substratach oraz w produktach.

Następstwem reakcji utleniania jest zwiększanie się stopnia utlenienia reduktora, a w przypadku reakcji redukcji obserwujemy zmniejszanie się stopnia utlenienia utleniacza. Kiedy mamy do czynienia z reduktorem, a kiedy z utleniaczem?

Utleniaczem nazywamy indywiduum – jon, atom lub cząsteczkę – które wykazuje się dużym powinowactwem do przyjmowania ujemnie naładowanych elektronów, zmniejszając tym samym swój stopień utlenienia. Rolę utleniacza pełnią zazwyczaj indywidua, w których pierwiastki występują na wysokich stopniach utlenienia. Wraz ze wzrostem stopnia utlenienia pierwiastek traci kolejne elektrony, a co za tym idzie – zmniejsza się promień jonowy pierwiastka. Indywidua ubogie w elektrony, w wyniku reakcji chemicznych „chętnie” przyjmują elektrony. Ponadto do utleniaczy należą również pierwiastki dążące do oktetu elektronowego – takie jak przedstawiciele 17. grupy układu okresowego, np. fluor, chlor, brom czy jod. Do najpopularniejszych utleniaczy należy fluor F₂, tlen O₂, ozon O₃ i chlor Cl₂. Równie popularne są kwasy utleniające – np. kwas azotowy(V), kwas siarkowy(VI) czy kwas chlorowy(VII), czyli kwasy, w których kwasotwórczy atom jest na najwyższym stopniu utlenienia. Popularnym utleniaczem jest również anion manganianowy(VII) MnO₄^- oraz chromian(VI) CrO₄^2-.

Reduktorem nazywamy indywiduum – jon, atom lub cząsteczkę – które jest donorem ujemnie naładowanych elektronów, zwiększającym przy tym swój stopień utlenienia. Reduktorami są substancje występujące na jednym z niższych możliwych stopni utlenienia. Jednymi z najlepszych reduktorów są metale grupy pierwszej i drugiej – metale aktywne. Wynika to z niskiej wartości energii jonizacji oraz niskiej elektroujemności. Powszechnie stosowanymi reduktorami są wodorki metali, takie jak np. wodorek sodu NaH czy tetrahydroglinian litu LiAlH₄, które zawierają ujemnie naładowany jon H^-.

Jeśli zna się powyższe zasady, to, spoglądając na indywiduum chemiczne, możemy określić jego właściwości redukująco-utleniające. Funkcję utleniaczy pełnią związki, w których pierwiastki w indywiduach występują na wysokich stopniach utlenienia. Najlepsze reduktory możemy znaleźć w lewym dolnym rogu układu okresowego. Idąc w prawą stronę wzrastają właściwości utleniające pierwiastków.