
電荷を考えると、銅の酸化では、
は、原子ごとの電荷は、それぞれ
および
となる。
酸化の際、銅は電子を放出している。
さて、一方、酸化銅の粉末を耐熱ガラスなどに入れ、水素を通じながら加熱をすると、粉末は赤褐色の銅に戻る。
これは酸化銅から水素が酸素を奪い、もとの銅に戻した現象である。
このように、ある物質が酸素を失うことを還元(かんげん、reductionあるいはReduction)という。このような還元する反応を還元反応という。この銅の還元反応では、水素は逆に酸化をして水になっている。このように酸化反応と還元反応は、同時に起こる。そこで、これら同時に起こる酸化反応と還元反応とをまとめて、酸化還元反応という。
電荷を考えると、酸化銅の還元では、原子ごとの電荷は、それぞれ
および
となる。
このように、銅は、還元の際、電子を獲得している。
このように還元されることによって、酸素に吸引されていた電子が銅に戻り、銅は電子を獲得している。
このような考えのもと、還元の定義を拡張して、原子が電子を受け取ることを還元という。また、原子が電子を放出することを酸化という。
高校では、電子の授受をもとに、酸化・還元を定義する。
この化合の際の、原子の電子の授受に基づく定義で酸化と還元とを定義すると、酸素と化合しない反応の場合にも、酸化の定義を拡張できる。同様に、原子の電子の授受に基づいた定義で、水素と化合しない反応にも、還元の定義を拡張できる。
このように、普遍的に物質の酸化と還元とを判別するには、電子の授受で考える。
他の物質の例で考えよう。
この反応は、硫化水素の酸化である。硫化水素の硫黄は酸素と化合してるし、水素を失っている。