Железо ржавеет. Медь зеленеет. Яблоко темнеет при разрезании. Все это реакции окисления. Окисление — это потеря электронов веществом. Вещество, теряющее электроны, окисляется. Вещество, получающее их, восстанавливается. Эти два процесса всегда происходят одновременно, поэтому такие реакции называются окислительно-восстановительными реакциями. Первоначально этот термин относился к реакциям с кислородом, но теперь он охватывает любую потерю электронов.

Степени окисления отражают потерю электронов. Когда атом теряет электроны, его степень окисления увеличивается. Когда он приобретает электроны, его степень окисления уменьшается. Степень окисления элемента в чистом виде равна нулю. В соединении она определяется на основе электроотрицательности и баланса зарядов. Степени окисления — это инструмент учета для отслеживания переноса электронов.

Окислительные реакции происходят повсюду. Горение — это окисление. Дыхание — это окисление. Коррозия — это окисление. Отбеливание — это окисление. Антиоксиданты предотвращают окисление, отдавая электроны активным формам кислорода. Витамины С и Е являются антиоксидантами. Они защищают клетки от повреждений, вызванных свободными радикалами.

Окисление используется в промышленности. В результате реакции получают серную кислоту, азотную кислоту и многие другие химические вещества. Оно применяется в очистке сточных вод для разложения органических загрязнителей. В металлургии оно используется для извлечения металлов из руд. Это фундаментальная реакция в химии и биологии.