Basiswissen

Eine Redoxreaktion (eigentlich Reduktions-Oxidations-Reaktion) ist eine chemische Reaktion, bei der ein Reaktionspartner Elektronen auf einen anderen Reaktionspartner überträgt. Sie ist damit ein Beispiel für einen sogenannten Elektronentransfer.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Verbrennungsvorgänge sind typisch für Redoxreaktionen.☛

Erklärung

Der als Reduktionsmittel bezeichnete Partner (z. B. Wasserstoff) gibt Elektronen ab und wird dabei oxidiert. Der als Oxidationsmittel bezeichnete Partner (z. B. Sauerstoff) nimmt Elektronen auf und wird dabei reduziert. Redoxreaktionen sind von grundlegender Bedeutung in der Chemie: Viele Stoffwechsel- und Verbrennungsvorgänge, technische Produktionsprozesse und Nachweisreaktionen sind solche Elektronenübertragungsreaktionen.

Woher kommt das Wort reduzieren?

Das bezieht sich auf die elektrische Ladung.

Ein Elektron hat eine negative elektrische Ladung.

Nimmt etwas ein Elektron auf, wird die Gesamtladung vom Zahlenwert verkleinert.

Die mathematische Idee dahinter ist: etwas Negatives addieren ist wie etwas zu verringern.

Ein Fremdwort für verringern ist reduzieren.

Der Eisen-Glüh-Versuch

Es ist schwer vorstellbar, aber Eisen kann brennen. Wenn Eisen fein genug verteilt ist, etwa als Staub, oder wenn es in dünnen Fasern wie in Eisen- oder Stahlwolle vorliegt, kann man es leicht mit einer Flamme oder einer Batterie entzünden.

Eisen verbrennt mit dem Sauerstoff aus der Luft zu Magnetit. Dabei gibt das Eisen Elektronen an den Sauerstoff ab. Das Eisen wird damit reduziert und der Sauerstoff oxidiert.

Bei diesem recht einfachen Versuch, den man ganz mit Material aus dem Baumarkt durchführen kann, passt auch die Theorie sehr gut auf die Praxis: 3 Atome Eisen mit einer Atommasse von etwa 56 verbinden sich zusammen mit 4 Atomen Sauerstoff mit einer Atommasse von fast genau 16. Das entstehende Molekül hat dann eine Atommasse von 3 mal 56 plus 4 mal 16, also in Summe also 232. Das Eisen mit Sauerstoff verbunden ist also rund 1,38 mal so schwer wie das Eisen ohne Sauerstoff. Das passt sehr gut zur Massenzunahme in den Versuch: aus anfänglich 25,2 Gramm Eisen wurden am Ende 34,335 Gramm Magnetit, was eine Gewichtszunahme auf das ungefähr 1,36fache ist. Siehe mehr unter Eisen-Glüh-Versuch ↗