Redox-Reaktionen-Konzept
Elektronenakzeptor/-donator
Eine Redoxreaktion ist eine Elektronenübertragungsreaktion. Eine Reaktion mit (elementarem) Sauerstoff ist ein typisches Beispiel einer Oxidation. Bei Metallen wird dieser Vorgang auch Rosten genannt.
$ 2 Fe + 3 O_2 \rightarrow 2 Fe_2O_3$
Eine Oxidation kann bei Anwesenheit von Sauerstoff stattfinden, dies ist jedoch keine Notwendigkeit, auch wenn es der Name Oxidation vermuten ließe. Eine Oxidation steht lediglich für eine Elektronenabgabe, egal ob Sauerstoff an der Reaktion teilnimmt oder nicht.
Im Beispiel wird das Eisen oxidiert. Im umgekehrten Fall, z. B. bei dem Thermitverfahren wird Eisen aus seiner Verbindung „zurückgeführt“ (lat. reducere) also reduziert.
$Fe_2O_3 + 2 Al \rightarrow 2 Fe + Al_2O_3$
Bei genauerer Betrachtung stellt man fest, dass das Eisen beim Rosten Elektronen abgibt
$Fe \rightarrow Fe^{3+} + 3 e^-$
und dass es beim Thermitverfahren Elektronen aufnimmt.
$Fe^{3+} + 3 e^- \rightarrow Fe$
Die Elektronen werden dabei auf den jeweiligen Reaktionspartner übertragen. Beim Themitverfahren nimmt das Eisen genauso viele Elektronen auf, wie das Aluminium abgibt. Das Eisen wird reduziert, deshalb ist das Aluminium hier das Reduktionsmittel. Das Aluminium wir oxidiert, deshalb ist das Eisen das Oxidationsmittel. Oxidations- und Reduktionsmittel treten immer als korrespondierendes Paar auf. Man spricht auch vom Donor-Akzeptor-Prinzip. Der Donor (lat donare: schenken, spenden) gibt Elektronen ab. Der Akzeptor (lat acceptare: annehmen, entgegennehmen) nimmt die Elektronen auf.
Merke
Kombination einer reduzierten und oxidierten Form eines Elements:
$Red \rightarrow Ox + n \cdot e^-$
Reaktion zweier Stoffe/Verbindungen
2 Redoxpaare = Redoxsystem = Redoxreaktion
Die Redoxreaktion
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