还原反应的特点是获得电子，而氧化反应的特点是失去电子。回想一下，元素周期表右边的元素有获得电子来完成八隅体的倾向。像硫(第六族)和卤素(第七族)这样的基团分别有六个和七个价电子;因此，它们只需要几个电子就能有八个价电子，完成八隅体。由于卤素倾向于获得电子，它们通常会发生还原。

碱土金属(第二类)和过渡金属价电子较少;因此，它们容易失去电子并发生氧化。惰性气体是不发生反应的元素，不发生还原或氧化。

对于这个问题，我们需要算出每个化合物中锰的氧化态。氧的氧化值通常是钾的氧化值是．对于化合物A，有两个氧分子;因此，氧贡献了总电荷．因为二氧化锰是中性分子，所以其中的锰的氧化值是．对于化合物B，四个氧原子贡献一个电荷而一个钾原子提供一个电荷；因此，高锰酸钾中的锰会有一个氧化值．将化合物A中的锰转化为化合物B中的锰需要去除电子——具体来说是三个电子，因为它的电荷必须从来；因此，这个反应被描述为氧化反应。

同时具有还原和氧化半反应的反应称为氧化还原反应。它包括一个或多个原子获得电子(还原)和一个或多个原子失去电子(氧化)。回想一下，单位移反应涉及到化合物中的一个元素被另一个元素取代。单置换反应的一个例子如下:

在这个反应中，硫酸钙中的钠原子取代了钙原子。如果我们计算钠和钙的氧化值，我们可以看到钠失去了一个电子(氧化态从来)而钙离子得到两个电子(从来）;因此，这是一个氧化还原反应。所有的单位移反应都遵循这一趋势，并被描述为氧化还原反应。

氯化钠和硫酸钙的反应如下:

如果我们计算每个原子的氧化态，我们会注意到氧化数没有变化;因此，这不是氧化还原反应。

氧化反应涉及电子的损失，而还原反应涉及电子的获得。这意味着氧化反应产生电子作为生成物，而还原反应消耗电子作为反应物。注意氧化和还原反应可以通过观察氧化态来区分。如果一个原子的氧化态变正，那么它就会发生氧化反应，如果氧化态变负，那么这个原子就会发生还原反应。

电解槽利用能量促进非自发氧化还原反应。这与原电池不同，原电池通过自发的氧化还原反应释放能量。这两种电池的一个共同特点是氧化半反应总是发生在阳极，还原半反应总是发生在阴极。注意氧化还原反应总是有一个氧化半反应和一个还原半反应。

对于非自发反应，反应的熵通常是负的。并非所有情况都是这样;因此，对于电解槽，熵可以是正的，也可以是负的。电镀涉及将金属离子转化为固态金属的还原反应。这种固体金属被涂在金属板上。由于这涉及到还原反应，它发生在阴极。

吉布斯自由能是可用来做有用功的“自由”能。负的吉布斯自由能对应自发反应，而正的吉布斯自由能对应非自发反应。回想一下，原电池涉及自发反应，而电解电池涉及非自发反应;因此，反应的吉布斯自由能对于原电池是负的，对于电解电池是正的。

回想一下，原电池进行自发反应;因此，它们不需要能量。它们释放的自由能量可用于工作，如为电子设备(如手机)供电。

另一方面，电解细胞需要能量，因为它们进行非自发反应。它们需要电能的输入。

原电池是一种以自发氧化还原反应为特征的电化学电池。要解决这个问题，我们需要找到每个给定反应的标准电位。注意每个反应都是氧化还原反应;因此，每一个都有一个氧化半反应和一个还原半反应。

第一个反应是一个亚铁离子被还原(获得电子)和锂被氧化(失去电子)。根据给定的信息，我们可以推导出每个半反应的标准电位。铁的标准还原电位是．由于给定的标准电位是“还原”的，所以铁的氧化作用与给定的值相反:．这个反应的总标准势是半反应的标准势的和;因此，第一次反应的标准反应势为:

由于它的标准反应电位是正的，这个反应是自发的，发生在原电池中。

第二个反应是铝被氧化()和被还原的亚铁离子()．标准反应电位是；因此，这种反应也可以在原电池中发生。

第三个反应有一个锂离子被还原()和被氧化的铝()．标准还原电位是；因此，这个反应是非自发的，不能在原电池中发生。

具有较高的标准还原电位，因此会被还原，这意味着铅会被氧化。阳极是氧化发生的地方，阴极是还原发生的地方。因此，我们把阴极分配给铜，阳极分配给铅。

在电解槽中，非自发反应发生。这意味着Na被还原(使它成为阴极)，Mn被氧化(使它成为阳极)。标准细胞电位可以计算如下: