Redoxreaktion

Redoxreaktion Übung

• Vervollständige den Text über die Grundlagen von einfachen Redoxreaktionen.

  Tipps

  Metall, welches nicht in Form einer chemischen Verbindung vorliegt, wird auch als elementares Metall bezeichnet.

  Bei der Oxidation von Kohlenstoff mit Sauerstoff entsteht ein sehr berühmtes Treibhausgas.

  In dem Namen Redoxreaktion sind bereits die Namen der beiden Teilreaktionen versteckt.

  Lösung

  Metalle kommen in der Natur meist als chemische Verbindungen wie zum Beispiel als Oxide vor. Um die Metalle nutzen zu können, wird diesen zuerst der Sauerstoff in einer Redoxreaktion entzogen. Bei Redoxreaktionen finden gleichzeitig eine Reduktion und eine Oxidation statt.

  So kann beispielsweise Kupferoxid mit Hilfe von Kohlenstoff in elementares Kupfer umgewandelt werden, dabei entsteht zudem Kohlenstoffdioxid. Die Reduktion ist hierbei die Reaktion, bei welcher das Kupferoxid seinen Sauerstoff abgibt. Bei der Oxidation hingegen verbindet sich der Kohlenstoff mit dem Sauerstoff und es entsteht Kohlenstoffdioxid.

• Gib an, welche Reaktionen zu elementarem Metall führen können.

  Tipps

  Drei der Auswahlmöglichkeiten sind richtig.

  Ein Stoff, der stark reduzierend ist, geht leicht eine Bindung mit Sauerstoff ein.

  Lösung

  Damit aus Metallverbindungen, wie zum Beispiel Kupferoxid, elementares Kupfer entsteht, muss die Verbindung ihren Sauerstoff loswerden. Das funktioniert besonders gut mit Kohlenstoff. Erhitzt man die beiden Stoffe miteinander, so wird der Sauerstoff des Kupfers einfach an den Kohlenstoff weitergegeben. Eine weitere Möglichkeit von einer Verbindung zum elementaren Metall zu gelangen, ist eine Reaktion mit einem stärker reduzierenden Metall. Ein stärker reduzierendes Metall, wie zum Beispiel Eisen, nimmt dem Kupferoxid ebenfalls seinen Sauerstoff ab und wird dabei oxidiert, während das Kupferoxid zu Kupfer reduziert wird. Oftmals verwendet man lieber Kohlenstoff als andere Metalle, da Kohlenstoff sehr viel preiswerter ist.

  Bei manchen chemischen Verbindungen benötigen wir weder Kohlenstoff noch irgendein anderes Metall. Bei Quecksilberoxid ist bereits das Erhitzen ausreichend, um dem Quecksilber den Sauerstoff zu entziehen. Dies ist aber eher die Ausnahme.

• Benenne die markierten Stellen der Reaktionsgleichung.

  Tipps

  Ein Oxidationsmittel oxidiert den anderen Reaktionspartner.

  Bei einer Oxidation wird eine Bindung mit Sauerstoff eingegangen.

  Ein Reduktionsmittel wird während einer Reaktion oxidiert.

  Lösung

  Bei einer Redoxreaktion finden immer gleichzeitig eine Oxidation und eine Reduktion statt.
  Bei einer Oxidation verbindet sich einer der Reaktionspartner mit Sauerstoff, wohingegen bei einer Reduktion Sauerstoff abgegeben wird.
  Der sich mit Sauerstoff verbindende Reaktionspartner wird hierbei Reduktionsmittel genannt, da dieses Mittel dafür sorgt, dass der Sauerstoff abgegeben werden kann (Reduktion).
  Der Sauerstoff abgebende Partner ist dann das Oxidationsmittel, da dieses den anderen Reaktionspartner oxidieren kann.

• Ordne die Metalle nach ihrem Reduktionsvermögen.

  Tipps

  Edle Metalle haben ein geringes Reduktionsvermögen.

  Manche Metalle weisen so ein hohes Reduktionsvermögen auf, dass sie in einer speziellen Flüssigkeit gelagert werden müssen, da sie sonst bereits an der Luft reagieren würden.

  Mit der Hilfe von Eisen kann aus Kupferoxid elementares Kupfer gewonnen werden.

  Lösung

  Das stärkste Reduktionsvermögen haben Metalle, welche besonders leicht mit Sauerstoff reagieren. So reagiert Natrium bereits an der Luft mit Wasserdampf und Sauerstoff. Eisen hat bereits ein geringeres Reduktionsvermögen, jedoch ist dieses immer noch höher als das von Kupfer.

  Neben dem Wort Reduktionsvermögen wird auch oft der Begriff „edel“ genannt. Je edler ein Metall, desto weniger reagiert es mit Sauerstoff. So ist zum Beispiel Kupfer sehr viel edler als Eisen oder Aluminium. Gold ist ein besonders edles Metall und reagiert nur unter sehr extremen Bedingungen mit Sauerstoff.

• Bestimme Oxidationsmittel, Reduktionsmittel und die Produkte der beschriebenen Reaktion.

  Tipps

  Ein Reduktionsmittel nimmt während der Reaktion Sauerstoff auf.

  Ein Oxidationsmittel gibt während der Reaktion seinen Sauerstoff ab.

  Lösung

  Bei einer Redoxreaktion reduziert das Reduktionsmittel seinen Reaktionspartner und nimmt dabei Sauerstoff auf. Das Oxidationsmittel hingegen oxidiert seinen Reaktionspartner und gibt dabei seinen Sauerstoff ab. Diese beiden Schritte laufen gleichzeitig ab. Reagiert beispielsweise ein Metalloxid wie Kupferoxid mit Kohlenstoff, so gibt das Kupferoxid seinen Sauerstoff an Kohlenstoff weiter.
  Das Kupferoxid ist in diesem Fall das Oxidationsmittel. Der Kohlenstoff nimmt den Sauerstoff des Kupferoxids auf und ist somit das Reduktionsmittel dieser Reaktion.

• Bestimme, ob ein Oxidationsmittel oder ein Reduktionsmittel beschrieben wird.

  Tipps

  Mir einem Staubtuch werden zwar Möbelstücke entstaubt, das Staubtuch selbst ist danach aber nicht mehr sauber.

  Lösung

  Die Namen der Reaktionspartner geben uns Aufschluss darüber, welche Aufgabe sie während der Reaktion übernehmen. So reduziert ein Reduktionsmittel seinen Reaktionspartner, während ein Oxidationsmittel seinen Reaktionspartner oxidiert.
  Das Reduktionsmittel wird dabei selbst oxidiert, während das Oxidationsmittel selbst reduziert wird.