Chemische Reaktionen 4 43 Was sind Reduktions-Oxidations-Reaktionen? Wenn metallisches Magnesium mit einer hellen Flamme verbrennt, reagieren Magnesium-Atome mit Sauerstoff-Molekülen und bilden Magnesiumoxid-Moleküle (B3). Dabei geben die Magnesium-Atome ihre Außenelektronen ab. Man nennt diesen Vorgang Oxidation. Gleichzeitig findet eine Reduktion statt, bei der die von den Magnesium-Atomen abgegebenen Elektronen von den Sauerstoff-Molekülen aufgenommen werden. Oxidation und Reduktion sind Teilreaktionen, die immer zusammen ablaufen. Elektronen können nur abgegeben werden, wenn gleichzeitig andere Atome diese Elektronen aufnehmen. Daher sind Oxidation und Reduktion untrennbar miteinander verbunden und bilden zusammen die Reduktions-Oxidations-Reaktion (Redoxreaktion). Diese Elektronenübertragung ist die Grundlage für fast alle energieliefernden Prozesse auf der Erde. Welche energieliefernenden Prozesse kennst du aus dem Alltag? Was passiert, wenn Eisen rostet? Metallisches Eisen verändert an der Luft mit der Zeit sein Aussehen. Es rostet (B5). Dabei bildet sich an der Oberfläche eine Oxidschicht. Dieser Vorgang läuft sehr langsam ab. Man nennt ihn langsame Redoxreaktion. Das Eisen-Atom gibt zwei Elektronen ab (Oxidation), wodurch es oxidiert wird. Das Sauerstoff-Atom nimmt zwei Elektronen auf, wodurch es reduziert wird. Auch im menschlichen Körper finden langsame Redoxreaktionen statt. Dabei werden die Nährstoffe der Nahrung oxidiert und Energie für den Körper wird gewonnen. Findet gemeinsam noch weitere Beispiele für langsame Redoxreaktion! Die Verbrennung eines Magnesiumstreifens läuft schnell und mit Flammenbildung ab. Es bleibt nur weißes Pulver (Magnesiumoxid) zurück: Magnesium + Sauerstoff ¥ Magnesiumoxid + Energie 2 Mg + O2 ¥ 2 Mg2+O2– + Energie Solche Verbrennungsvorgänge nennt man schnelle Redoxreaktion. B3 Magnesiumoxid wird im Turnsport und beim Klettern verwendet, um die Hände trocken zu halten. Mg + O ¥ Mg2+ O2– (MgO) – 2e– Oxidation (Elektronenabgabe) + 2e– Reduktion (Elektronenaufnahme) Auch in unserem Körper laufen langsame Redoxreaktionen ab. Nährstoffe, die wir mit der Nahrung aufnehmen werden über das Blut zu den Zellen transportiert. In den Zellen findet dann die eigentliche Redoxreaktion statt, bei der Energie freigesetzt wird. Diese wird für lebenswichtige Funktionen im Körper benötigt. Oxidation und Reduktion laufen stets gemeinsam ab. Daher wird diese Art von Reaktion auch Redoxreaktion genannt. Bei einer Oxidation werden Elektronen abgegeben. Bei einer Reduktion werden Elektronen aufgenommen. ï B4 Die Fotosynthese (eine Redoxreaktion) liefert den Pflanzen Energie zum Wachsen. Die Pflanze wandelt dabei Sonnenlicht, Wasser und Kohlenstoffdioxid in Sauerstoff und Zucker um. B5 Rosten ist eine langsame Redoxreaktion. Reagieren Metall-Atome mit Sauerstoff-Molekülen, entstehen Metalloxid-Moleküle. Das Rosten von Metallen nennt man langsame Redoxreaktion. ï Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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