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Chemie (Fach) / Redoxreaktionen (Lektion)

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• Oxidation - Oxidation ist ein ElektronenverlustNa ↔ Na+ + e-- Reduktionsmittel ist ein Atom, Ion oder Molekül, dasElektronen abgibt und dabei selbst oxidiert wird- Oxidation ist immer an Reduktion gekoppeltund umgekehrt
• Reduktion - Reduktion ist eine ElektronenaufnahmeO2 + 4 e- ↔ 2 O2-Cl2 + 2 e- ↔ 2 Cl-- Oxidationsmittel ist ein Atom, Ion oder Molekül, dasElektronen aufnimmt und dabei selbst reduziert wird.- Reduktion ist immer an Oxidation gekoppeltund umgekehrt.
• Korrespondierende Redoxpaare Red 1 + Ox 2 ↔ Ox 1 + Red 2
• Oxidation und Reduktion Ob die Oxidation oder die Reduktion einer Verbindungstattfindet, hängt vom Reaktionspartner ab.
• (Formale) Oxidationszahlen - Oxidation: Erhöhung der Oxidationszahl- Reduktion: Erniedrigung der Oxidationszahl - Elemente oder Atome im elementaren Zustand dieOxidationszahl Null - einatomige Ionen → Oxidationszahl entspricht der Ladung - nichtmetallischen Verbindungen: WasserstoffOxidationszahl +I- Metallhydriden: Wasserstoff Oxidationszahl -I. - Verbindungen: Sauerstoff die Oxidationszahl -II.1. Ausnahme: in Peroxiden hat der Sauerstoff dieOxidationszahl -I. 2. Ausnahme: Fluorverbindungen (+II) - Halogene haben als Halogenid X- die Oxidationszahl -I(in Sauerstoffverbindungen → oftmals positiveOxidationszahlen)- Fluor hat in Verbindungen immer(!) die Oxidationszahl -I- andere Halogene können auch positive Werte annehmen. - neutrales Molekül: Summe der Oxidationszahlen = Null - Summe der Oxidationszahlen der Atome in einemMolekül = der Gesamtladung - kovalenten Verbindungen werden den einzelnenAtomen hypothetische Ionenladungen zugeordnet! (allgemein werden den elektronegativeren Elementenwerden die Elektronen „zugeteilt“)
• Aufstellen von Redoxgleichungen Vorgehensweise:- Oxidationszahlen bestimmen- Teilgleichungen für Oxidation und Reduktion aufstellen- Ladungs- und Stoffbilanz der Teilgleichungen mit H2O, H+ und OH- ausgleichen. (In wässriger Lösung: O2- ist nicht existent!)- Multiplikation der Teilgleichungen (KGV)- Gesamtgleichung durch Addition der Teilgleichungen ermitteln
• Disproportionierung - Redoxreaktion bei der ein Element gleichzeitig in einehöhere und eine tiefere Oxidationsstufe übergeht, nennt manDisproportionierung z.B.: Chlorkalk: CaCl(OCl) als Desinfektionsmittel z.B.bei Trinkwasseraufbereitung
• Komproportionierung - Redoxreaktion bei der ein Element aus einer höherenund einer tieferen in eine mittlere Oxidationsstufe übergeht, nennt man Komproportionierung. z.B.: Entfernung von H2S (Schwefelwasserstoff) durch partielle Oxidation zu SO2 und folgender Kompropotionierung
• Die Galvanische Zelle {unvolls.} - Minuspol: Anode- Pluspol: Kathode- Elektronen fließen von der Anode zur Kathode
• Die Elektromotorische Kraft (EMK) - Zwischen den beiden Halbzellen eines GalvanischenElementes besteht eine Potenzialdifferenz.- Die Potenzialdifferenz wird als elektromotorischeKraft bezeichnet (Sie kann in stromlosen Messungen mit einem Voltmeter bestimmt werden. Ihre Einheit ist das Volt [V].)
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• Standardpotenziale Vorzeichenkonvention 1953:- positives Vorzeichen des Standardpotenzials bedeutetfreiwillige Reduktion der oxidierten Form gegenüber derNormalwasserstoff-Elektrode- negatives Vorzeichen des Standardpotenzials bedeutetfreiwillige Oxidation der reduzierten Form gegenüber derNormalwasserstoff-Elektrode - Je positiver das Standardpotenzial, desto stärker ist dieOxidationskraft der oxidierten Form- Je negativer das Standardpotenzial, desto stärker ist dieReduktionskraft der reduzierten Form

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