38 3 Arbeitsheftseiten 20–21 REDOX – Reaktionen mit Elektronentausch Was verstehen wir unter REDOX-Reaktionen? Davids Lieblingsversuch im Chemieunterricht ist das Verbrennen eines Magnesium-Bandes (Abb. 38.1). „Warum brennt das Metall so unglaublich gut?“, fragt David. Sein Chemielehrer erklärt: „Magnesium ist ein unedles Metall. Das bedeutet, Magnesium-Atome geben besonders leicht Elektronen ab. Das heißt „Oxidieren“. Beim Verbrennen reagiert Magnesium mit dem Sauerstoff der Luft. Sauerstoff-Atome nehmen die Elektronen auf und werden dadurch „reduziert“. Dabei wird so viel Energie freigesetzt, dass es mit über 3000 °C sehr hell brennt.“ „Das heißt, dass Magnesium- und Sauerstoff-Atome Elektronen tauschen“, meint David. Reaktionen, bei denen ein Reaktionspartner Elektronen abgibt (zB Metalle und Brennstoffe) und der andere diese aufnimmt (zB Sauerstoff, Chlor), werden REDOX-Reaktionen genannt (Abb. 38.3). Kupfer aus der Münze (Abb. 38.2) Gefahr Achtung Schutzbrille! a) Erhitze eine 1-Cent-Münze in der Flamme des Mikrobrenners. Nach kurzer Zeit bildet sich ein schwarzer Belag von Kupferoxid (CuO). b) Mit ein paar Tropfen verdünnter Salzsäure kannst du den schwarzen Belag von der Münze lösen. In der Lösung befinden sich jetzt frei bewegliche Cu2+-Ionen. Verdünne die Lösung mit etwas Wasser. c) Schleife einen Eisennagel mit feinem Schleifpapier blank und gib ihn in ein Glas mit der verdünnten Lösung. Es bildet sich eine dünne Kupferschicht auf dem Nagel. Bei der Bildung von Kupferoxid (CuO) werden metallischem Kupfer durch den Sauerstoff Elektronen „entrissen“. Dabei entstehen Cu2+-Ionen. Beim Eintauchen des Eisen-Nagels geben die Eisen-Atome Elektronen ab und die Cu2+-Ionen nehmen diese auf. Es bildet sich metallisches Kupfer. REDOX auf der Waage (Abb. 38.5) Wiege ein Stück Stahlwolle (hauptsächlich Eisen, Fe) in einer Metallschüssel mit einer genauen Waage und entzünde es mit dem Mikrobrenner. Nach dem Erkalten der Stahlwolle erkennst du bröselige, dunkelgraue Eisenoxide (FeO und Fe2O3) auf den Eisendrähten. a) Ermittle, wie viel g Sauerstoff mit der Stahlwolle reagiert hat. b) Beschreibe diese REDOX-Reaktion in Worten und erstelle beide zugehörigen Reaktionsgleichungen (für FeO und Fe2O3). O Mg 2+ Mg O 2− 38.1 Eine REDOX-Reaktion: 2 Atome Magnesium reagieren mit einem Molekül Sauerstoffgas zu 2 Einheiten Magnesiumoxid. Ein Magnesium-Atom gibt dabei jeweils 2 Elektronen an ein Sauerstoff- Atom ab. 2 Mg + O2 2 Mg2+O2– Magnesiumoxid (MgO) O Cu 2+ Cu O 2− 38.2 Kupfer aus der Münze CuO-Belag Cu Cu2+ V1 V2 A1 Bei REDOX-Reaktionen gibt ein Reaktionspartner Elektronen ab (= Oxidation), der andere nimmt sie auf (= Reduktion). M 38.3 Wenn Eisen rostet, reagiert es an feuchter Luft mit Sauerstoff. 38.4 REDOX-Reaktion auf der Waage: Stahlwolle verbrennt zu Eisenoxid. Zusatzmaterial wg3gb8 Film w9b652 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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