Oxidation und Reduktion – Einführung

Oxidation und Reduktion – Einführung Übung

• Definiere die Begriffe Oxidation und Reduktion.

  Tipps

  Die Verbrennung von Wasserstoff ist eine Oxidation.

  Lösung

  Reaktionen, bei denen Sauerstoff aufgenommen wird, werden Oxidationen genannt. Umgekehrt heißen Reaktionen Reduktionen, wenn dort Sauerstoff abgegeben wird.

• Stelle die Oxidationsgleichung von Kupfer auf.

  Tipps

  Bei der Oxidation wird Sauerstoff aufgenommen.

  Achte auf die stöchiometrischen Faktoren. So viele Atome, wie eingesetzt werden, müssen auf der rechten Seiten auch wieder verwendet werden.

  Lösung

  Bei der Oxidation wird Sauerstoff aufgenommen. Bei der Oxidation von Kupfer wird also Sauerstoff aufgenommen. Weil Kupfer und Sauerstoff miteinander reagieren, stehen beide links vom Pfeil. Sie sind die Edukte. Sie reagieren zu Kupfer(II)-oxid. Kupfer(II)-oxid ist das Produkt. Dies muss rechts vom Pfeil stehen. Da 2 Teilchen Kupfer mit Sauerstoff reagieren, entstehen auch 2 Teilchen Kupfer(II)-oxid.

  $2~Cu + O_2 \rightarrow 2~CuO$

  Diese Reaktion kannst du auch im Alltag beobachten. Wenn Centstücke mit der Zeit schwarz werden, zeigt das, dass das rotbraune Kupfer an der Oberfläche mit Sauerstoff reagiert und sich schwarzes Kupfer(II)oxid gebildet hat.

• Formuliere die Reaktionsgleichung zur Oxidation von Eisen.

  Tipps

  Überlege dir, wie die Oxidation definiert ist.

  Oxidation bedeutet Sauerstoffaufnahme.

  Lösung

  Anhand der Definition von der Oxidation kannst du ableiten, dass bei der Oxidation von Eisen Sauerstoff aufgenommen wird. Du weißt nun also:

  $Fe + O_2 \rightarrow FeO$

  Da aber Sauerstoff aus zwei Atomen Sauerstoff besteht, würde bei dieser Gleichung ein Sauerstoffatom übrig bleiben. Damit dies nicht geschieht, schreibst du vor Eisen und Eisen(II)-oxid ebenfalls eine Zwei:

  $2~Fe + O_2 \rightarrow 2~FeO$

• Erkenne die Oxidationen und die Reduktionen.

  Tipps

  Erinnere dich an die Definitionen von Oxidation und Reduktion.

  Bei Oxidationen und Reduktionen spielt Sauerstoff eine Rolle.

  Lösung

  Eine Oxidation ist eine Reaktion unter Sauerstoffaufnahme. Eine Reduktion ist eine Reaktion unter Sauerstoffabgabe.

  In diesen Reaktionen nehmen Aluminium ($Al$) und Silicium ($Si$) Sauerstoff auf, während Eisenoxid ($Fe_2O_3$) Sauerstoff abgibt.

  Aluminium und Silicium werden also oxidiert und Eisenoxid wird reduziert.

  Die Silberionen ($Ag^+$) nehmen keinen Sauerstoff auf und geben auch keinen ab. Bei dieser Reaktion findet weder eine Oxidation noch eine Reduktion statt.

• Unterscheide zwischen Oxidation und Reduktion.

  Tipps

  Reduktion bedeutet Sauerstoffabgabe.

  Lösung

  Eine Reaktion, bei der Sauerstoff aufgenommen wird, ist eine Oxidation. Umgekehrt ist eine Reaktion, bei der Sauerstoff abgegeben wird, eine Reduktion.

  Schwefel, Kohlenstoff und Magnesium nehmen Sauerstoff auf. Es entstehen jeweils Schwefeldioxid ($SO_2$), Kohlenstoffdioxid ($CO_2$) und Magnesiumoxid ($MgO$). Dies sind Oxidationsreaktionen.

  Im Gegensatz dazu geben Quecksilber(II)-oxid ($HgO$), Kupfer(II)-oxid ($CuO$) und Wasser ($H_2O$) bei ihren Reaktionen Sauerstoff ab. Es sind also Reduktionen.

• Stelle die Reduktionsgleichung von Stickstoffmonoxid auf.

  Tipps

  Erinnere dich, was man unter einer Reduktion versteht.

  Unter einer Reduktion versteht man eine Sauerstoffabgabe.

  Stickstoffmonoxid besteht aus einem Stickstoffatom und einem Sauerstoffatom.

  Lösung

  Unter einer Reduktion versteht man eine Reaktion, bei der Sauerstoff abgegeben wird.

  Möchtest du die Reduktionsgleichung von Stickstoffmonoxid aufstellen, solltest du zuerst wissen, was Stickstoffmonoxid ist. Stickstoffmonoxid ist eine Verbindung aus einem Atom Stickstoff und einem Atom Sauerstoff. Weil es eine Reduktion ist, weißt du, dass der Sauerstoff abgegeben wird und Stickstoff entsteht.

  Du kannst nun folgende Gleichung aufstellen: Stickstoffmonoxid $\rightarrow$ Stickstoff + Sauerstoff

  Weil Stickstoff und Sauerstoff molekular vorkommen, befinden sich rechts vom Pfeil zwei Stickstoffatome und zwei Sauerstoffatome. Diese müssen auch links vorkommen. Du schreibst:

  $2~NO \rightarrow N_2 + O_2$

  Und schon hast du die Reduktionsgleichung von Stickstoffmonoxid fertig.