三种定义
- 氧和氢：得到氧或失去氢为氧化，反之为还原。
- 电子：失去电子为氧化，得到电子为还原。
- 氧化数：升高为氧化，降低为还原。这是最普遍的定义。
偶联与氧化剂、还原剂
失去的电子必须由其他物质得到，因此氧化与还原同时发生，转移的电子数相等。使他物氧化而自身被还原的物质是氧化剂；使他物还原而自身被氧化的物质是还原剂。在CuO + H₂ → Cu + H₂O中，H₂是还原剂，CuO是氧化剂。
氧化数与配平
单质的氧化数为0；在化合物中H通常为+1，O通常为-2，中性化合物中各氧化数之和为零。复杂的方程式可拆分为氧化半反应和还原半反应，配平原子和电荷，使电子数相等后再合并。
实例
生锈、燃烧、金属冶炼、电池充放电和电解都是氧化还原过程。在生物体中，光合作用氧化水并还原二氧化碳，而细胞呼吸氧化葡萄糖以释放能量。
参考文献
- Atkins, P., & Jones, L. (2010). Chemical Principles: The Quest for Insight (5th ed.). W. H. Freeman.
- Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2014). Chemistry (9th ed.). Cengage.
- IUPAC. (2019). Compendium of Chemical Terminology (the Gold Book), entries 'oxidation' and 'reduction'. International Union of Pure and Applied Chemistry.