Reduktion und Oxidation – der Redoxvorgang

Ein Redoxvorgang (nach dem erweiterten Redxobegriff) ist eine chemische Reaktion, bei der ein Teilchen Elektronen auf ein anderes Teilchen überträgt. Bei einer solchen Elektronenübertragungs-Reaktion finden also eine Elektronenabgabe (Oxidation) durch ein Teilchen sowie eine Elektronenaufnahme (Reduktion) statt (Redox = Reduktion-Oxidation).

Was ist eine Oxidation?

Jeder chemische Vorgang, bei dem ein Atom, Ion oder Molekül Elektronen abgibt, heisst Oxidation. Dabei steigt die Oxidationszahl des Teilchens, dass die Elektronen abgibt.

Beispiel:    Na -> Na⁺  +  e^–: Die Oxidationszahl von Natrium (Na) steig von 0 auf +1 im Natrium-Ion (Na⁺)

Was ist eine Reduktion?

Jeder Vorgang, bei dem ein Teilchen Elektronen aufnimmt und dabei seine Oxidationszahl verringert. Reduktion bedeutet als Elektronenaufnahme:
Beispiel:  Cl₂  +  2e^– -> 2Cl^–: Die Oxidationszahl von Chlor (Cl₂) Ox-Zahl 0 reduziert sich im Chlorid-Ion (Cl^–) zu  -1.

Redox-Reaktionen

Damit eine Reduktion stattfinden kann, also ein Teilchen seine Elektronen abgibt, müssen diese Elektronen auch von einem anderen Teilchen aufgenommen werden können (Oxidation). Reduktion und Oxidation sind also immer miteinander gekoppelt.
Reaktion bei denen eine Reduktion und Oxidation gekoppelt sind heißen Redox-Reaktion, wobei man auch sagen kann, dass eine Redox-Reaktion eine Elektronenverschiebung zwischen Teilchen ist.
Beispiel: 2Na  +  Cl₂ -> 2NaCl   (Na zu Na⁺ und Cl₂ zu Cl^–)

Reduktion und Oxidation – der Redoxvorgang – Testfragen/-aufgaben

1. Was bedeutet das Acronym ‘Redox’ in einem chemischen Kontext?

Das Acronym ‘Redox’ steht für Reduktion und Oxidation, zwei gegenläufige elektronische Prozesse, die während einer chemischen Reaktion auftreten können.

2. Was ist eine Oxidation genauer?

Eine Oxidation ist ein chemischer Prozess, bei dem ein Atom, Ion oder Molekül Elektronen verliert.

3. Was ist eine Reduktion genauer?

Eine Reduktion ist ein chemischer Prozess, bei dem ein Atom, Ion oder Molekül Elektronen gewinnt.

4. Was ist ein Oxidationsmittel?

Ein Oxidationsmittel ist eine Substanz, die Elektronen aus einer anderen Substanz entzieht und dabei selbst reduziert wird.

5. Was ist ein Reduktionsmittel?

Ein Reduktionsmittel ist eine Substanz, die Elektronen an eine andere Substanz abgibt und sich dabei selbst oxidiert.

6. Können Redoxreaktionen in der Natur oder in technischen Prozessen beobachtet werden? Nenne ein Beispiel.

Ja, Redoxreaktionen spielen sowohl in der Natur als auch in technischen Prozessen eine wichtige Rolle. Ein Beispiel ist die Korrosion von Metallen, bei der das Metall oxidiert wird.

7. Wie ändern sich die Oxidationszahlen der Atome bei einer Redoxreaktion?

Bei einer Redoxreaktion erhöht sich die Oxidationszahl des oxidierten Atoms und die Oxidationszahl des reduzierten Atoms reduziert sich.

8. Was ist die Bedeutung der Redoxreaktion in biologischen Systemen?

Redoxreaktionen spielen eine essenzielle Rolle in biologischen Systemen. Zum Beispiel ist die Zellatmung, ein Prozess, der Energie in Zellen produziert, eine Redoxreaktion.

9. Definiere die Begriffe Halbreaktion, Oxidation und Reduktion.

Halbreaktionen sind die beiden Teilreaktionen einer Redoxreaktion, also die Oxidation und die Reduktion. In der Oxidation wird ein Elektron von einem Atom, Ion oder Molekül abgegeben, während bei der Reduktion ein Elektron von einem Atom, Ion oder Molekül aufgenommen wird.

10. Was ist eine Redoxreihe?

Eine Redoxreihe ist eine sortierte Liste von Redoxpaaren nach ihrem Redoxpotential. Es ermöglicht die Vorhersage der Richtung von Redoxreaktionen.