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Oxidation und Reduktion: Was ist der Unterschied?
Markiert in einem echten Lehrbuchabsatz. Erklärt von Clicked.
Im Satz verwendet
University Course Reader · STEM
In the cell, zinc undergoes oxidation at the anode while copper ions are reduced at the cathode.
Der Leser markierte ein Wort in einem Lehrbuchabschnitt. Clicked hat das Konzept „oxidation“ verständlich aufgeschlüsselt:
In drei Stufen erklärt
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Overview
Oxidation ist ein Atom, das Elektronen verliert, und Reduktion ist ein Atom, das welche gewinnt, und sie geschehen immer zusammen, denn ein Elektron, das ein Atom verlässt, landet bei einem anderen. Das Paar heißt Redoxreaktion. Wenn Eisen rostet, verliert das Eisen Elektronen an den Sauerstoff: Das Eisen wird oxidiert und der Sauerstoff reduziert. Der Name ist die Falle. Das Atom, das reduziert wird, ist das, das Elektronen gewinnt.
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Detail
Oxidation ist ein Atom, das Elektronen verliert, und Reduktion ist ein Atom, das welche gewinnt. Keines geschieht allein, denn ein Elektron, das ein Atom verlässt, landet bei einem anderen. Chemiker nennen das Paar eine Redoxreaktion. Rost ist eine davon: Eisen gibt Elektronen an den Sauerstoff ab, das Eisen wird also oxidiert und der Sauerstoff reduziert. Eine Zink-Kupfer-Batterie ist eine andere: Zink gibt an einem Pol Elektronen ab, sie wandern durch den Draht, und Kupfer nimmt sie am anderen auf. Sauerstoff ist nicht erforderlich. Die Oxidation ist nach dem ersten Elektronennehmer benannt, den Chemiker bemerkt haben, aber es zählt jedes Atom, das ein Elektron wegzieht. Auch die Reduktion zeigt in die falsche Richtung: Das Atom, das reduziert wird, ist das, das gewinnt. Die Merkregel lautet OIL RIG, aus dem Englischen Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain, Oxidation ist Verlust, Reduktion ist Gewinn. Bleiben die beiden Atome danach aneinander haften, ist das eine Ionenbindung; die Oxidation und die Reduktion waren das Elektron, das hinüberging, und sie geschehen genauso vollständig in der Batterie, wo gar keine Bindung entsteht. Salz, das sich in Wasser löst, zieht die Ionen auseinander, aber kein Atom verliert oder gewinnt ein Elektron, es ist also keine Redoxreaktion.
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Analogy
Oxidation und Reduktion sind die beiden Enden einer Staffelübergabe. Ein Läufer verliert den Stab und der nächste gewinnt ihn, in einer einzigen Bewegung. Elektronen zu verlieren ist der Läufer, der loslässt: Dieses Atom wird oxidiert. Sie zu gewinnen ist der nächste Läufer, der zugreift: Dieses Atom wird reduziert. Ein Läufer kann nicht in die leere Luft loslassen, und ein Atom kann kein Elektron verlieren, wenn nicht ein anderes Atom es nimmt, eine Reaktion hat also immer beide Hälften. Rost ist Eisen, das loslässt, und Sauerstoff, der zugreift, und beide Hälften zusammen sind das, was Chemiker mit Redox meinen.
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Gleiche Fakten, anderer Vibe — Slang-Modus 😎
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Overview
Oxidation heißt, ein Atom hat Elektronen verloren, und Reduktion heißt, ein Atom hat welche gewonnen, und sie kommen als Paar, denn ein verlorenes Elektron muss irgendwo landen. Zusammen sind sie eine Redoxreaktion. Rost, ein angeschnittener Apfel, der braun wird, und eine Batterie, die eine Taschenlampe betreibt, sind alle ein Stoff, der Elektronen loslässt, und ein anderer, der sie auffängt. Reduziert heißt, du hast mehr bekommen, und du kannst oxidiert werden, ohne dass Sauerstoff in der Nähe ist. 😎
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Detail
Oxidation heißt, ein Atom hat Elektronen verloren, und Reduktion heißt, ein Atom hat welche gewonnen, und das eine geschieht nie ohne das andere, denn ein Elektron, das ein Atom verlässt, muss bei einem anderen ankommen. Das Paar ist eine Redoxreaktion. Eine Zink-Kupfer-Batterie ist der klarste Fall: Zink gibt Elektronen ab, sie wandern durch den Draht zum Kupfer, und das Kupfer nimmt sie auf, Zink wird also oxidiert, Kupfer reduziert, und die wandernden Elektronen sind der Strom. Brennendes Holz ist Kohlenstoff, der Elektronen an den Sauerstoff abgibt. Dass deine Zellen Elektronen von der Nahrung an den Sauerstoff weitergeben, den du atmest, ist der Grund, warum du warm bleibst. Die Namen bringen alle ins Stolpern. Die Oxidation ist nach dem Sauerstoff benannt, aber Sauerstoff ist nur der bekannteste Elektronennehmer, du kannst also ohne jeden Sauerstoff oxidiert werden. Reduktion klingt nach Verlieren, und das reduzierte Atom ist das, das mehr Elektronen bekommen hat. Halt dich am Elektron fest, und die Namen ordnen sich von selbst: verlierst du es, oxidiert; gewinnst du es, reduziert. Und wenn sich gar kein Elektron bewegt, ist es keine Redoxreaktion. Rühr Salz in Wasser, und die Ionen trennen sich, aber kein Atom reicht eines hinüber, also wird nichts oxidiert oder reduziert. 😎
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Analogy
Oxidation und Reduktion sind eine geerbte Jacke, die den Besitzer wechselt. Das ältere Kind verliert die Jacke und das jüngere gewinnt sie, in einem einzigen Vorgang, und es gibt keine Fassung, in der die Jacke den einen verlässt und bei niemandem landet. Das Kind, das losgelassen hat, ist oxidiert, das Kind, das sie genommen hat, ist reduziert, und ja, das reduzierte ist das, das am Ende mehr hatte. Das ist das ganze Namensproblem in einer Jacke. 😎
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Formale Definition — Derselbe Begriff, wie er sonst erklärt wird
Oxidation ist die Abgabe von Elektronen durch ein Atom, Ion oder Molekül; Reduktion ist die entsprechende Aufnahme von Elektronen. Da Elektronen, die von einer Spezies abgegeben werden, von einer anderen aufgenommen werden müssen, laufen die beiden Vorgänge gemeinsam in dem ab, was als Redoxreaktion (Reduktions-Oxidations-Reaktion) bezeichnet wird. Historisch bezeichnete Oxidation die Verbindung mit Sauerstoff und Reduktion die Entfernung von Sauerstoff oder die Gewinnung eines Metalls aus seinem Erz; die modernen Definitionen über den Elektronenübergang verallgemeinern dies, sodass Oxidation und Reduktion auch ohne Sauerstoff ablaufen können. Die Bildung einer Ionenbindung durch Elektronenübertragung ist ein Fall eines Redoxvorgangs; Korrosion, Verbrennung, Atmung und der Betrieb elektrochemischer Zellen sind weitere.
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