Ett reduktionsmedel är en term inom kemin som syftar på en atom som donerar elektroner i en oxidations-reduktionsreaktion. Atomen som får dessa elektroner sägs vara reducerad. Den reducerade atomen kallas oxidationsmedlet; den tar elektroner från den oxiderade atomen, vilket är ett annat namn för reduktionsmedlet.
Om en elektron lämnar en atom måste den gå någon annanstans, så processerna för oxidation och reduktion går hand i hand. Tillsammans bildar de en klass av reaktioner som kallas oxidations-reduktionsreaktioner, även kända som redoxreaktioner. Dessa reaktioner genererar ett flöde av elektroner, så de har elektrisk potential.
Forskare kan utnyttja potentialen för oxidationsreduktionsreaktioner för att skapa elektricitet. Detta är konceptet bakom potatisbatteriet, ett vanligt vetenskapligt experiment. Försöksledaren lägger ett zinkbly och ett kopparbly i potatisen. De fritt flytande jonerna i potatisen underlättar elektronflödet mellan de två ledningarna genom att förhindra en uppbyggnad av positiv laddning runt ledningarna som skulle stoppa reaktionen. Elektroner strömmar från blyet som fungerar som ett reduktionsmedel till blyet som fungerar som ett oxidationsmedel; i processen kommer atomer från det reducerande blyet in i lösningen av potatisen, medan joner som omger det oxiderande blyet omvandlas till metall på ytan av det ursprungliga blyet.
Om en atom är ett oxidationsmedel i en reaktion, skulle det vara ett reduktionsmedel om reaktionen var omvänd. Huruvida en atom fungerar som ett oxidationsmedel eller ett reduktionsmedel beror på i vilken riktning reaktionen är spontan. Reaktioner uppstår spontant om deras produkter är relativt stabilare än deras reagens. Forskare kan förutsäga spontaniteten hos oxidations-reduktionsreaktioner baserat på deras elektriska potential.
För att utvärdera en potentiell oxidations-reduktionsreaktion bryter forskarna först reaktionen i halva reaktioner, som representerar förlusten av elektroner eller reduktion. När det gäller potatisen kan zink och koppar båda bilda joner med en laddning på positiv 2. Haltreaktionerna är alltså Zn+2 + 2e- –> Zn och Cu+2 + 2e- –> Cu.
Nästa steg är att hitta riktningen för elektronflödet. Försökaren gör detta med hjälp av en tabell med standardreduktionspotentialer, som ger en potential för varje halvreaktion. Om riktningen för halvreaktionen vänds har dess potential samma storlek, men dess tecken ändras. Potentialen för halvreaktionen av zink är -0.76 volt, medan den för koppar är 0.34 volt.
Det betyder att zink är ett starkare reduktionsmedel än koppar, så i denna reaktion fungerar zink som reduktionsmedel. Den totala reaktionen i potatisbatteriet är Zn + Cu+2 –> Zn+2 + Cu, som genererar 1.10 volt elektricitet i tråden som förbinder ledningarna. Om zinkblyet däremot ersattes med ett silverbly, skulle koppar vara reduktionsmedlet, eftersom halvreaktionen av silver, Ag+ + e-, har en standardreduktionspotential på 0.80 volt. Batteriet skulle generera 0.46 volt.