สารรีดิวซ์เป็นคำศัพท์ทางเคมีที่อ้างถึงอะตอมที่บริจาคอิเล็กตรอนในปฏิกิริยาการลดออกซิเดชัน อะตอมที่ได้รับอิเลคตรอนเหล่านี้จะถูกลดขนาดลง อะตอมที่ลดลงเรียกว่าตัวออกซิไดซ์ มันต้องใช้อิเล็กตรอนจากอะตอมออกซิไดซ์ซึ่งเป็นอีกชื่อหนึ่งของตัวรีดิวซ์
ถ้าอิเล็กตรอนออกจากอะตอมมันจะต้องไปที่อื่นดังนั้นกระบวนการของการออกซิเดชั่นและการลดลงไปจับมือกัน พวกเขารวมกันเป็นกลุ่มของปฏิกิริยาเรียกว่าปฏิกิริยาออกซิเดชัน - ลดหรือที่เรียกว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ ปฏิกิริยาเหล่านี้ทำให้เกิดการไหลของอิเล็กตรอนดังนั้นพวกมันจึงมีศักย์ไฟฟ้า
นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมศักยภาพของปฏิกิริยาการลดออกซิเดชันเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า นี่คือแนวคิดเบื้องหลังแบตเตอรี่มันฝรั่งซึ่งเป็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์ทั่วไป ผู้ทดลองวางตะกั่วสังกะสีหนึ่งอันและตะกั่วทองแดงหนึ่งก้อนลงในมันฝรั่ง ไอออนอิสระที่ลอยอยู่ในมันฝรั่งช่วยให้การไหลของอิเล็กตรอนระหว่างตัวนำทั้งสองโดยป้องกันการสะสมประจุบวกรอบตัวนำที่จะหยุดปฏิกิริยา อิเล็กตรอนไหลจากตะกั่วที่ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ไปยังตะกั่วที่ทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์; ในกระบวนการอะตอมจากตะกั่วที่ลดลงจะเข้าสู่สารละลายของมันฝรั่งในขณะที่ไอออนที่อยู่รอบ ๆ ตะกั่วที่ถูกออกซิไดซ์จะถูกเปลี่ยนเป็นโลหะบนพื้นผิวของตะกั่วเดิม
ถ้าอะตอมเป็นตัวออกซิไดซ์ในปฏิกิริยามันจะเป็นตัวลดถ้าปฏิกิริยาถูกย้อนกลับ ไม่ว่าอะตอมจะทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์หรือตัวรีดิวซ์ขึ้นอยู่กับทิศทางที่ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเอง ปฏิกิริยาเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติถ้าผลิตภัณฑ์ของพวกเขามีความเสถียรมากกว่ารีเอเจนต์ นักวิทยาศาสตร์สามารถทำนายความเป็นธรรมชาติของปฏิกิริยาการลดออกซิเดชั่นได้ตามศักยภาพไฟฟ้า
เพื่อประเมินปฏิกิริยาการลดออกซิเดชั่นที่อาจเกิดขึ้นนักวิทยาศาสตร์จะแบ่งปฏิกิริยาออกเป็นครึ่งปฏิกิริยาซึ่งเป็นตัวแทนของการสูญเสียอิเล็กตรอนหรือการลดลง ในกรณีของมันฝรั่งสังกะสีและทองแดงสามารถสร้างไอออนได้โดยมีประจุเป็นบวก 2 ดังนั้นปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งคือ Zn +2 + 2e - -> Zn และ Cu +2 + 2e - -> Cu
ขั้นต่อไปคือหาทิศทางการไหลของอิเล็กตรอน ผู้ทดลองใช้สิ่งนี้โดยใช้ตารางของศักยภาพการลดมาตรฐานซึ่งให้ศักยภาพสำหรับปฏิกิริยาครึ่งแต่ละครั้ง หากทิศทางของปฏิกิริยาครึ่งกลับด้านศักยภาพของมันมีขนาดเท่ากัน แต่สัญญาณเปลี่ยนไป ศักยภาพของปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งของสังกะสีคือ -0.76 โวลต์ในขณะที่ทองแดงมีค่า 0.34 โวลต์
ซึ่งหมายความว่าสังกะสีเป็นตัวรีดิวซ์ที่แรงกว่าทองแดงดังนั้นในปฏิกิริยานี้สังกะสีจะทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ ปฏิกิริยาโดยรวมในแบตเตอรี่มันฝรั่งคือ Zn + Cu +2 -> Zn +2 + Cu ซึ่งสร้างกระแสไฟฟ้า 1.10 โวลต์ในสายเชื่อมต่อตัวนำ หากตะกั่วสังกะสีถูกแทนที่ด้วยตะกั่วเงินอย่างไรก็ตามทองแดงจะเป็นตัวรีดิวซ์เนื่องจากปฏิกิริยาครึ่งหนึ่งของซิลเวอร์ Ag + + e - มีศักยภาพการลดมาตรฐานที่ 0.80 โวลต์ แบตเตอรี่จะสร้าง 0.46 โวลต์
