Redoxreihe – Reaktivität von edlen und unedlen Metallen
Die Redoxreihe der Metalle zeigt, wie reaktionsfreudig oder reaktionsträge Metalle sind. Sie hilft dir einzuschätzen, wie leicht ein Metall gewonnen und verwendet werden kann. Möchtest du mehr über die Entwicklung von der Kupfer- zur Eisenzeit erfahren? Entdecke es im Text!
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Grundlagen zum Thema Redoxreihe – Reaktivität von edlen und unedlen Metallen
Redoxreihe der Metalle
Metalle sind unterschiedlich reaktionsfreudig bzw. reaktionsträge. Um eine Klassifizierung diesbezüglich zu generieren, wurde die sogenannte Reaktionsreihe, Reaktivitätsreihe oder auch Redoxreihe der Metalle entwickelt – denn es geht dabei hauptsächlich um die Reaktivität in Bezug auf Redoxreaktionen.
In dieser Reihe werden die Metalle von reaktionsfreudig (links) nach reaktionsträge (rechts) eingeteilt. Die Reihe erleichtert es, einschätzen zu können, wie schwer oder leicht ein Metall gewonnen und dann auch weiterverwendet werden kann.
Redoxreihe, Reaktivitätsreihe und Redoxreaktion – Definition
Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der ein Stoff reduziert wird und ein anderer oxidiert. Häufig beteiligt an Redoxreaktionen sind Metalle und Sauerstoff. Sie können zu Metalloxiden reagieren und wieder zurück. Dabei ist Sauerstoff das Oxidationsmittel.
Verschiedene Metalle können in der Redoxreihe nach ihrem Reaktionsvermögen mit Sauerstoff geordnet werden. Dabei gilt: Je edler das Metall, desto mehr Energie wird benötigt, damit es mit Sauerstoff reagiert.
Metalle sind unterschiedlich reaktionsfreudig bzw. reaktionsträge. Um eine Klassifizierung diesbezüglich zu generieren, wurde die sogenannte Reaktionsreihe bzw. Reaktivitätsreihe entwickelt. Hier werden die Metalle von reaktionsfreudig (oben bzw. links) nach reaktionsträge (unten bzw. rechts) eingeteilt.
Dies ist wichtig, um einschätzen zu können, wie leicht oder schwer ein Metall gewonnen und dann auch weiterverwendet werden kann.
Die Reaktivitätsreihe der Metalle
Sehen wir uns einen Ausschnitt der Reaktivitätsreihe mit den wichtigsten Metallen an:
| Vereinfachte Reaktivitätsreihe der Metalle |
|---|
| $\ce{Li}$ | $\ce{Ca}$ | $\ce{Na}$ | $\ce{Mg}$ | $\ce{Al}$ | $\ce{Zn}$ | $\ce{Fe}$ | $\ce{Pb}$ | $\ce{Cu}$ | $\ce{Ag}$ | $\ce{Hg}$ | $\ce{Au}$ |
Beginnen wir von rechts: Gold und Silber kommen als Reinstoffe auf der Erde vor, da sie sehr reaktionsträge sind. Daher waren sie unter den ersten Metallen die schon in prähistorischen Zeiten gefunden und genutzt wurden.
Etwas reaktionsfreudiger ist Kupfer, es kommt in der Natur meist als Kupfererz vor. Aus diesem Gestein kann durch Zugabe von Kohlenstoff und Erhitzung sehr leicht reines Kupfer gewonnen werden. Geschichtlich gesehen markiert die Entdeckung von Kupfer den Übergang von der Steinzeit zur Kupferzeit.
Es gibt noch weitere relativ reaktionsträge Metalle, die in der Reaktionsreihe nur etwas weiter links zu finden sind, zum Beispiel Zinn. Die Mischung von Zinn und Kupfer führte dann zur Bronzezeit – so wie die Entdeckung von Eisenerz den Beginn der Eisenzeit einläutete.
Erst viel später konnten die Metalle am linken Ende der Reaktivitätsreihe gewonnen und genutzt werden, denn alle Metalle ab Aluminium können nicht durch Erhitzung mit Kohlenstoff gewonnen werden, sondern müssen per Elektrolyse von ihrem Erz getrennt werden.
So beschreibt die Reaktivitätsreihe schlussendlich auch die Entwicklung der Menschheitsgeschichte vom prähistorischen Gold bis zum modernen Aluminium und anderen heute häufig genutzten Metallen.
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