Bir indirgeyici madde, bir oksidasyon-indirgeme reaksiyonunda elektronları bağışlayan bir atomu ifade eden kimyadaki bir terimdir. Bu elektronları kazanan atomun azaldığı söylenir. Azaltılmış atom oksitleyici ajan olarak adlandırılır; elektronları indirgen madde için başka bir isim olan oksitlenmiş atomdan alır.
Bir elektron bir atom bırakırsa, başka bir yere gitmesi gerekir, bu yüzden oksidasyon ve indirgeme işlemleri el ele gider. Birlikte, redoks reaksiyonları olarak da bilinen oksidasyon-azaltma reaksiyonları adı verilen bir reaksiyon sınıfı oluştururlar. Bu reaksiyonlar bir elektron akışı oluşturur, bu nedenle elektrik potansiyeli vardır.
Bilim adamları, elektrik oluşturmak için oksidasyon-azaltma reaksiyonlarının potansiyelinden faydalanabilir. Bu, genel bir bilim deneyi olan patates bataryasının arkasındaki kavramdır. Deneyci, bir çinko kurşunu ve bir bakır kurşunu patatesin içine koyar. Patatesteki serbest yüzen iyonlar, iki uç arasındaki elektron akışını, reaksiyonu durduracak uçların etrafında pozitif bir yük birikmesini önleyerek kolaylaştırır. Elektronlar, indirgeyici bir madde olarak davranan kurşundan bir oksitleyici madde olarak davranan kurşuna akar; İşlemde, indirgeyici kurşuntan atomlar patatesin çözeltisine girerken, oksitleyici kurşunu çevreleyen iyonlar, orijinal kurşun yüzeyinde metale dönüştürülür.
Eğer bir atom bir reaksiyondaki oksitleyici bir ajan ise, reaksiyon tersine çevrildiyse bir indirgeyici ajan olacaktır. Bir atomun bir oksitleyici madde veya bir indirgeyici madde olarak etki edip etmediği, reaksiyonun kendiliğinden olduğu yöne bağlıdır. Eğer ürünleri reaktiflerinden nispeten daha stabil ise, reaksiyonlar kendiliğinden meydana gelir. Bilim adamları, elektrik potansiyellerine bağlı olarak yükseltgenme-indirgenme reaksiyonlarının kendiliğindenliğini tahmin edebilirler.
Potansiyel bir oksidasyon-azaltma reaksiyonunu değerlendirmek için, bilim insanları ilk önce reaksiyonu elektron kaybını veya azaltmayı temsil eden yarı reaksiyonlara böler. Patates durumunda, çinko ve bakır hem pozitif 2 yüklü iyonları oluşturabilir. Bu nedenle, yarı reaksiyonlar Zn + 2 + 2e - -> Zn ve Cu + 2 + 2e - -> Cu'dir.
Bir sonraki adım, elektron akış yönünü bulmaktır. Deneyci bunu, her yarı reaksiyon için bir potansiyel veren bir standart indirgeme potansiyeli tablosu kullanarak yapar. Yarım reaksiyonun yönü tersine çevrilirse, potansiyeli aynı büyüklüktedir, ancak işareti değişir. Çinkonun yarı reaksiyonu için potansiyel -0.76 volt, bakırdakiler ise 0.34 volttur.
Bu, çinkonun bakırdan daha güçlü bir indirgeyici madde olduğu anlamına gelir, bu nedenle bu reaksiyonda çinko indirgeyici madde olarak işlev görür. Patates pilindeki genel reaksiyon, kabloları birbirine bağlayan telde 1,10 volt elektrik üreten Zn + Cu + 2 -> Zn + 2 + Cu şeklindedir. Çinko kurşun gümüş bir kurşun ile değiştirilirse, o zaman bakır indirgeyici madde olacaktır, çünkü gümüşün yarı reaksiyonu olan Ag + + e - 0,80 voltluk standart bir redüksiyon potansiyeline sahiptir. Akü 0,46 volt üretecektir.
