氧化可以定義為失去電子的傾向。具有從其他原子取得電子傾向的物質(zhì)叫做氧化劑,因而它能促進(jìn)其他原子的氧化(或失去電子)。物質(zhì)失去電子而被氧化,氧化數(shù)升高了;而氧化劑得到電子后,氧化數(shù)就降低了。周期中最右邊的非金屬,它們有相對(duì)較高的電離勢(shì)、電子親合勢(shì)和電負(fù)性,當(dāng)它們與其他物質(zhì)相化合時(shí)傾向于起氧化劑的作用。
還原可以定義為獲得電子的傾向;還原劑向另一原子付出電子因而使另一原子被還原。當(dāng)一個(gè)原子被還原(得到電子)時(shí),它的氧化數(shù)降低了;即還原劑在失去了電子后,氧化數(shù)升高了,而本身波氧化了。當(dāng)還原劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)付出了電子而使它的氧化升高了。在周期開(kāi)始處的金屬具有最強(qiáng)的還原作用,它們的電離勢(shì)、電子親合勢(shì)和電負(fù)性都是低的。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)我們沿著周期前進(jìn)時(shí),元素依次有漸低的還原強(qiáng)度,而在族中自上而下還原強(qiáng)度依次增大。例如,在所有元素中鈁(Fr)是最強(qiáng)的還原劑和氟是最強(qiáng)的氧化劑。
氧化和還原作用總是在同時(shí)發(fā)生的,因?yàn)槿绻幸粋€(gè)原子得到了電子(還原作用),必定有一種原子失去了電子(氧化作用)。包括氧化和還原的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。