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Oxidationsmittel und Reduktionsmittel - der Redoxvorgang


Allgemeines zum Begriff "Oxidationsmittel" und "Reduktionsmittel"

Je nach Klassenstufe verwendet man den klassischen oder den erweiterten Redoxbegriff. Nach dem klassischen Redoxbegriff bezeichnet man eine Oxidation als Reaktionen bei der Sauerstoff aufgenommen wird und Reduktion als Reaktion bei der Sauerstoff abgegeben wird. Nach dem erweiterten Redoxbegriff bezeichnet man eine Oxidation als Reaktionen bei der Elektronen abgegeben werden und Reduktion als Reaktion bei der Elektronen aufgenommen werden. In beiden "Redoxbegriffen" haben wir also jeweils (mind.) einen Stoff, der "etwas" (Sauerstoff / Elektronen) abgibt oder aufnimmt. Diese Stoffe werden als Reduktionsmittel oder Oxidationsmittel bezeichnet.

Die Begriffe "Oxidationsmittel" und "Reduktionsmittel" 


Reduktionsmittel und Oxidationsmittel nach dem einfachen Redoxbegriff

Nach dem  einfachen Redoxbegriff handelt es sich bei einem Reduktionsmittel um einen Stoff, der Reaktionspartnern (während einer chemischen Reaktion) Sauerstoff entzieht und sich mit Sauerstoff verbindet. Daher wird das Reduktionsmittel oxidiert. Ein Oxidationsmittel hingegen ist ein Stoff, der Sauerstoff an Reaktionspartner abgeben kann. Durch die Abgabe/Reduzierung von Sauerstoff wird das Oxidationsmittel reduziert.

Das Oxidationsmittel:

Nach dem einfachen Redoxbegriff ist ein Oxidationsmittel eine chemische Verbindung, die an einen anderen Stoff Sauerstoffatome abgibt. Das Oxidationsmittel oxidiert einen anderen Stoff.  Typische Oxidationsmittel nach dieser Definition sind chemische Verbindungen, die eine größere Anzahl von Sauerstoffatomen aufweisen. Dies sind v.a.

  • Sauerstoff
  • Permanganate:  das bekannteste ist das Kaliumpermanganat (KMnO4)
  • Chromate: das bekannteste ist das Kaliumdichromat (K2CrO4)
  • Nitrate: das bekannteste ist das Kaliumnitrat (KNO3)
Nicht jede chemische Verbindung, die ein Sauerstoffatom enthält, wirkt zu jeder Zeit auch als Oxidationsmittel (beispielsweise Wasser). Ob ein Oxidationsmittel auch als Oxidationsmittel reagiert, hängt auch vom Reaktionspartner ab. Ist kein geeigneter Reaktionspartner (=> Reduktionsmittel) vorhanden, an den das Oxidationsmittel Sauerstoffatome übertragen kann, findet auch keine Reaktion statt. Daher benötigt jede "Oxidationsreaktion" sowohl ein Oxidationsmittel als auch ein Reduktionsmittel als Ausgangsstoffe.


Das Reduktionsmittel

Ein Reduktionsmittel ist ein Stoff, der einem Oxidationsmittel "Sauerstoffatome" entziehen kann, d.h. das Reduktionsmittel reagiert mit den Sauerstoffatomen, wobei sich als Reaktionsprodukt "Oxide" bilden. Daher sind Reaktionsmittel auch Stoffe, die einfach mit Sauerstoffatomen Oxide bilden.Typische Reduktionsmittel nach dieser Definition sind:
  • Wasserstoff
  • Hydride: das bekannteste ist das Lithiumaluminiumhydrid (LiAlH4)
  • Alkalimetalle: da diese aber sehr reaktiv , werden diese Stoffe eher selten als Reduktionsmittel eingesetzt

Reduktionsmittel und Oxidationsmittel nach dem erweiterten Redoxbegriff

Bei einer Oxidation gibt ein Stoff Elektronen ab, wodurch sich dessen Oxidationszahl erhöht. 

Damit eine Oxidation eintritt, benötigen wir einen Stoff, der die Oxidation einleitet, dass sogenannte Oxidationsmittel (das Oxidationsmittel sorgt dafür, dass ein Stoff Elektronen abgeben kann und somit eine Oxidation möglich ist). Ein typisches Oxidationsmittel muss daher leicht Elektronen aufnehmen können. Daher sind (neben den oben genannten Oxidationsmittel) Oxidationsmittel Stoffe, die ein oder mehrere Atome bzw. Atomgruppen in einer hohen Oxidationsstufe in ihrer Struktur vorliegen haben. Dadurch können diese Atome bzw. Atomgruppen Elektronen aufnehmen. Typische Oxidationsmittel nach dieser Definition sind 

  • Ionen edeler Metalle: beispielsweise Silber(I)-Ion (Ag+)

Damit eine Reduktion eintritt, benötigen wir einen Stoff, der die Reduktion einleitet, dass sogenannte Reduktionsmittel (das Reduktionsmittel sorgt dafür, dass ein Stoff Elektronen aufnehmen kann und somit eine Reduktion möglich ist). Ein typisches Reduktionsmittel muss daher leicht Elektronen abgeben können. Daher sind Reduktionsmittel Stoffe, die ein oder mehrere Atome bzw. Atomgruppen mit einer niedrigen Oxidationsstufe haben. Typische Reduktionsmittel nach dieser Definition sind 

  • Unedle Metalle
  • Sulfide und Sulfite



Die Begriffe "Oxidationsmittel" und "Reduktionsmittel" in der gültigen Definition

Reduktionsmittel:
Sind Elemente bzw. Verbindungen, die Elektronen abgeben oder denen Elektronen entzogen werden können. Die Reduktionsmittel werden dabei selbst oxidiert (Durch die Elektronenabgabe steigt die Oxidationszahl). Beispiele sind Natrium, Kalium oder Wasserstoff.


Oxidationsmittel
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Sind Elemente oder Verbindungen, die Elektronen aufnehmen und deswegen andere Elemente bzw. Verbindungen oxidieren. Das Oxidationsmittel wird dabei selbst reduziert (Durch die Elektronenaufnahme sinkt die Oxidationszahl). Beispiele sind Sauerstoff oder Chlor.


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