酸化還元反応

さんかかんげんはんのう

物質のあいだで電子が受け渡される化学反応。電子を失うほうが酸化、受け取るほうが還元で、必ず対になって起こる。

鉄が錆びるのは、鉄が電子を失い(酸化)、酸素がその電子を受け取る(還元)反応です。電池は、この二つを別々の電極で起こし、電子を外の回路に遠回りさせることで電気を取り出します。充電は、外から電気を加えて反応を逆向きに進めることです。

電子の受け渡しがどれだけ速く進むかは、電池の出力や効率を左右します。1956年、マーカスは、電子が移るときに周りの分子の並びが組み替わる必要があることに注目し、反応の速さを計算する理論を作りました^[1]。1992年のノーベル化学賞の対象です。鉄空気電池のような新しい電池では、この反応を速く、しかも何千回も繰り返せるようにすることが開発の中心になっています。