Oxidation, Reduktion, Redoxreaktion?
Wir haben gerade in Chemie Oxidation, Reduktion & Redoxreaktion und ich hab keinen blassen Schimmer was das jetzt ist, dass einzige was ich weiß ist, dass Oxidation bei einer Reaktion mit Sauerstoff passiert und Elektronen aufgenommen werden und bei Reduktion das Gegenteil (Elektronen abgibt). So weit ich das verstanden habe ist Redoxreaktion, wenn beide Reaktionen in einem Versuch passieren, also der eine Stoff Elektronen aufnimmt und der andere diese abgibt,
allerdings sind da noch so Reaktionsgleichungen die wir besprochen haben die ich nicht verstanden habe und wenn irgendwas mit Edel und Unedler ob da eine Rektion passiert.
Kann mir das jemand nochmal kurz Zusammenfassen? Wäre super nett <3. Im voraus schonmal Danke :).
2 Antworten
Die Grundlage der Materie sind Atome. Atome bestehen aus einem Atomkern und einer äußeren Elektronenhülle. Dabei gibt es auf der Erde nur etwa 90 verschiedene Atomarten, die Elemente. Atomkerne sind positiv geladen und stoßen sich ab. Da aber noch Elektronen mit im Spiel sind, können diese für einen Zusammenschluss mehrerer Atome führen. Das wird als Bindung bezeichnet.
Bei dem Wasserstoffmolekül H₂ werden 2 Wasserstoff-Atomkerne durch eine Bindung bestehend aus 2 Elektronen zusammengehalten. Ein Wasserstoff zieht an seinem eigenen Elektron und dem Elektron des anderen Atoms. Eine Maßzahl für für die Fähigkeit, wie stark ein Atom Elektronen anzieht, ist die Elektronegativität, die man aus dem Periodensystem ablesen kann. Wasserstoff besitzt eine Elektronegativität von 2,2. Da im Wasserstoffmolekül H₂ jetzt beide Atome dem gleichen Element angehören, besitzen sie die gleiche Elektronegativität und ziehen damit beide die Elektronen gleich stark an. Die zwei Elektronen, welche die zwei Atomkerne zusammenhalten, sind also gleichmäßig zwischen den Atomkernen verteilt. Man bezeichnet das als kovalente Bindung (gleichwertige Bindung). Diese Verteilung kann man durch die Oxidationszahlen ausdrücken. Im H₂ zieht ein Wasserstoffatom weder das Elektron des anderen Atoms näher zu sich, noch zieht das andere Atom sein Atom weiter von ihm weg. Wasserstoff besitzt hier also die Oxidationszahl 0.
Wenn das Wasserstoffmolekül H₂ jetzt mit Sauerstoff reagiert, dann bildet sich Wasser H₂O.
Betrachtet man das O₂ Molekül, dann hat der Sauerstoff hier auch eine Oxidationszahl von 0. (Zwei Gleiche Atome. Beide ziehen Elektronen gleich stark zu sich)
Jetzt schaut man sich das Wasser an. Betrachtet man im Wassermolekül die Bindung zwischen Wasserstoff H und Sauerstoff O (es gibt hier zwei H-O-Bindungen, aber man schaut sich nur eine an), dann stellt man fest, dass Wasserstoff wie wir schon wissen die Elektronegativität 2,2 hat, Sauerstoff hat aber eine Elektronegativität von 3,4. D.h., dass Sauerstoff Elektronen stärker zu sich ziehen kann als Wasserstoff. Wenn du dir jetzt die Elektronenverteilung zwischen Wasserstoff und Sauerstoff vorstellst, dann tragen beide Atome (Sauerstoff und Wasserstoff) ein Elektron zu der Bindung bei, aber die beiden Elektronen werden vom Sauerstoff stärker angezogen. Die Elektronendichte in der Bindung ist nicht mehr genau zwischen den beiden Atomen am höchsten, wie beim Fall des H₂-Moleküls, sondern sie ist in Richtung Sauerstoff verschoben. Jetzt schaut man sich wieder die Oxidationszahl des Wasserstoffes an: Wasserstoff hat sich sein Bindungselektron, welches es zu der O-H-Bindung beigetragen hat, von dem anderen Atom (dem Sauerstoff) wegziehen lassen. Also hat es nun die Oxidationszahl +I (römische +1). Jetzt guckt man sich das Sauerstoffatom im Wasser an. Es zieht von beiden Wasserstoffatomen je ein Elektron stärker zu sich. Also hat es die Oxidationszahl - II (2 mal minus 1). Bei der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff bildet sich also Wasser und die Oxidationszahl des Wasserstoffes steigt von 0 auf +I. Dieses Ansteigen bezeichnet man als Oxidation. Wasserstoff wurde oxidiert. Die Oxidationszahl des Sauerstoffes sinkt von 0 auf -II. Dieses Abnehmen bezeichnet man als Reduktion. Sauerstoff wurde reduziert. Oxidation und Reduktion treten immer als Paar auf. Wenn irgendwo eine Oxidationszahl sinkt, muss woanders eine steigen.
Um das gleich klarzustellen: Dass eine Oxidation eine Reaktion mit Sauerstoff ist, ist eine veraltete Definition.
Also ganz kurz runter gebrochen:
Oxidation: Ein Stoff/Atom gibt Elektronen ab und wird dadurch selbst oxidiert, d.h. seine Oxidationszahl wird größer.
Reduktion: Ein Stoff/Atom nimmt Elektronen auf und wird dadurch selbst reduziert, d.h. seine Oxidationszahl wird kleiner.
Redoxreaktion: eine chemische Reaktion, bei der Elektronen übertragen werden. Diese lässt sich in Oxidation und Reduktion aufteilen. Das heißt, Reduktion und Oxidation treten immer zusammen auf, niemals alleine.
Danke für diese so ausführliche und total hilfreiche Erklärung. Ich schätze es sehr dass du dir die Zeit genommen hast dieses Thema so gut zu erklären.