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Transkript Oxidation und Reduktion – Definition

Guten Tag und herzlich willkommen! In diesem Film geht es um Definitionen. Es geht um die Oxidation und Reduktion aus dem gleichnamigen Abschnitt. Als Vorkenntnisse solltet ihr die Begriffe Atom, Ion und Molekül gut verstehen. Euch sind Säuren, Basen und Salze bekannt. Ihr wisst Bescheid über Elektronen und die Elektronenhülle. Mein Ziel ist es, euch zu einer grundlegenden Klärung der Begriffe im klassischen und modernen Sinne zu verhelfen. Ich möchte, dass ihr den Begriff der Redoxreduktion versteht. Gliederung: 1. Das ursprüngliche Verständnis. 2. Elektronenfluss. 3. Erweiterung des Redoxbegriffes und 4. Reaktionspartner. 1. Das ursprüngliche Verständnis: Unter Oxidation versteht man gewöhnlich eine Verbrennung. Es gibt aber auch andere Möglichkeiten der Oxidation, wie zum Beispiel die Rostbildung. Somit kann man die Oxidation in Verbrennung und stille Oxidation unterteilen. Ein großer wissenschaftlicher Fortschritt war die Erkenntnis, dass es sich bei Oxidation um Sauerstoff-AUFNAHME handelt. Ein Beispiel für eine typische Oxidation: Magnesium + Sauerstoff → Magnesiumoxid (2Mg+O2→2MgO). Im Ergebnis der Reaktion wird Energie frei. Es geht aber auch umgekehrt, wie der folgende Fall beweist. Quecksilberoxid enthält schon Sauerstoff. Es nimmt keinen Sauerstoff mehr auf. Beim Erwärmen hingegen bildet sich aus Quecksilberoxid Quecksilber. Der Sauerstoff des Quecksilberoxids wird freigesetzt. In Formelschreibweise erhalten wir: 2HgO→2Hg+O2. Bei dieser Reaktion handelt es sich um eine Reduktion. Eine Reduktion bedeutet immer Sauerstoff-ABGABE. Wir haben also zu unterscheiden zwischen der Oxidation eines Metalls wie der Oxidation von Magnesium zu Magnesiumoxid und der Reduktion eines Metalls wie der Abspaltung des Sauerstoffs vom Quecksilberoxid und dann Bildung von Quecksilber. Wir resümieren: Oxidation und Reduktion stehen zueinander wie Reaktion und Umkehrreaktion. Eine Reaktion, die man von beiden Seiten lesen kann, als Oxidation und als Reduktion, bezeichnet man als Redoxreaktion. Diese Reaktionen sind mit Sauerstoff-AUFNAHME und/oder Sauerstoff-ABGABE verbunden. 2. Elektronenfluss: Betrachten wir eine allgemeine Redoxreduktion, die vom Stoff I zum Stoff II führt. Es lässt sich zeigen, dass bei Redoxreduktionen immer Elektronen von einem zum anderen Stoff übertragen werden. Der Stoff, welcher Elektronen abgibt, wird als Elektronendonator bezeichnet. Entsprechend nennt man den Stoff, der Elektronen aufnimmt - Elektronenakzeptor. Diese Überlegungen gestatten 3. die Erweiterung des Redoxbegriffes: 2 Atome Magnesium → 2 Magnesiumionen. Dabei verlieren sie 4 Elektronen. Das ist eine Oxidation. Eine Oxidation ist eine chemische Reaktion, die unter Elektronenabgabe abläuft. 1 Sauerstoffmolekül → 4 Elektronen zu 2 2-fach negativ geladenen Sauerstoffionen. Eine solche Reaktion bezeichnet man als Reduktion. Sie wird von einer Elektronenaufnahme begleitet. Bilanziert man Oxidation und Reduktion, so ergibt sich die Gesamtreaktion - die Redoxreaktion. Diese ist uns bereits bekannt: 2Mg+2O2→2MgO. Magnesium + Sauerstoff --> Magnesiumoxid. Wir stellen fest, dass Redoxreaktionen immer mit Elektronen-ABGABE und Elektronen-AUFNAHME verbunden sind. Betrachten wir ein weiteres Beispiel, zunächst die Oxidation: 2 Natriumatome → 2 Natriumionen, wobei sie 2 Außenelektronen verlieren. Es kommt zur Elektronen-ABGABE, zur Oxidation. Und nun die Reduktion: 1 Chlormolekül nimmt 2 Elektronen auf und es entstehen 2 Chloridionen. Die Reduktion ist gekennzeichnet durch die Elektronen-AUFNAHME. Bilanzierung von Oxidation und Reduktion ergibt die Redoxreaktion. Auch diese Reaktion ist eine alte Bekannte: 2Na+Cl2→2NaCl. Wir können verallgemeinern: Oxidation bedeutet Elektronen-ABGABE. Reduktion ist Elektronen-AUFNAHME. Wir haben bereits gelernt, dass Oxidation und Reduktion, wenn sie gleichzeitig ablaufen, als Redoxreaktion bezeichnet werden. Wegen der Übertragung von Elektronen nennt man die Redoxreaktion auch Elektronentransfer-Reaktion. Eine Redoxreaktion besteht somit immer aus Oxidation und Reduktion. Dabei gilt immer die Bedingung der Elektronengleichheit. Das heißt, die Summe der abgegebenen Elektronen ist gleich der Summe der aufgenommenen Elektronen. 4. Reaktionspartner: Kehren wir noch einmal zurück zur Reaktion von Natrium mit Chlor: 2Na+Cl2→2NaCl. Wir haben bereits gelernt, dass Natriumatome, Natriumione unter Verlust von Elektronen bilden. 2Na→2Na^++2 Elektronen. Es kommt zur Elektronenabgabe, das heißt, es findet eine Oxidation statt. Natrium stellt Elektronen für die Redoxreaktion zur Verfügung, das heißt es handelt sich um ein sogenanntes Reduktionsmittel. Betrachten wir die 2. Teilreaktion: Cl2 nimmt 2 Elektronen auf. Es entstehen 2 Chloridionen. Elektronen-AUFNAHME bedeutet Reduktion. Da das Chlormolekül dem Reaktionspartner Elektronen entreißt, ist es ein Oxidationsmittel. Zwischen Reduktionsmittel und Oxidationsmittel kann man bei jeder Redoxreaktion unterscheiden. Oxidationsmittel oxidieren - sie werden reduziert. Typische Oxidationsmittel sind Sauerstoff und die Halogene. Reduktionsmittel reduzieren - sie werden oxidiert. Typische Reduktionsmittel sind Alkalimetalle und Erdalkalimetalle. Aus den letztgenannten Überlegungen ergibt sich noch ein interessanter Aspekt. Betrachten wir noch einmal die Abgabe eines Elektrons vom Natriumatom unter der Bildung eines Natriumions. Dieser Prozess läuft unter Elektronenabgabe ab - es ist eine Oxidation. Betrachtet man die Reaktion von rechts nach links, so wird ein Elektron aufgenommen - wir haben es mit einer Reduktion zu tun. Natrium liefert Elektronen - es ist ein Reduktionsmittel. Das Natriumion nimmt ein Elektron auf - es ist ein Oxidationsmittel. Mir kommt es hier nur auf das Prinzip an. Die Erfahrenen unter euch werden schon festgestellt haben "Na, ganz stimmt das nicht". Das Reduktionsmittel ist hier nämlich sehr stark, während das Oxidationsmittel eigentlich nur auf dem Papier vorhanden ist, es ist schwach. Solche Stoffe, die bei Redoxreaktion sich nur um 1 oder mehrere Elektronen voneinander unterscheiden, bezeichnet man als korrespondierende Redoxpaare. Im konkreten Fall sind dass das Natriumatom und das entsprechende Natriumion. Und damit möchte ich das nicht ganz einfache Thema für heute abschließen. Ich wünsche euch alles Gute - auf Wiedersehen!

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18 Kommentare
  1. 92483

    super erklärt, danke!

    Von Claudia Zanza, vor etwa 2 Jahren
  2. 001

    Lieber Moritz,
    der Sinn dieser Bemerkung hat sich mir nicht erschlossen. Bist du mit dem Video zufrieden?

    Zum Bierbrauen: Ein solches Video hab ich abgedreht. Die chemische Seite wurde dabei berührt, stand aber nicht im Mittelpunkt.

    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 2 Jahren
  3. Default

    Schön das wir das in der 11 machen

    Von Moritz Klug, vor mehr als 2 Jahren
  4. 001

    Einfach losdrehen geht nicht. Das Thema würde mich schon reizen. Ich werde das Anliegen weiterleiten.
    Du musst dir aber darüber im Klaren sein, dass, selbst wenn ich sofort das Video drehe, es in diesem Jahr (2013) nicht mehr online ist.
    Alles Gute

    Von André Otto, vor etwa 3 Jahren
  5. Default

    Sie machen klasse Videos. Können Sie auch anhand eines Videos die herstellung von Bier erklären also das Bierbrauen erklären auf chemischer Basis.

    Von Om Info, vor etwa 3 Jahren
  1. 001

    Wenn das Reduktionsmittel schwach ist, muss das Oxidationsmittel stark sein. Ist das Oxidationsmittel schwach, braucht man ein starkes Reduktionsmittel. Anderenfalls findet keine Reaktion statt.
    Das ist wie in der Schule:
    1) Einfach: Lehrer fleißig + Schüler fleißig
    2) Geht noch: Lehrer fleißig + Schüler faul
    3) Geht auch: Lehrer faul + Schüler fleißig
    4) Geht nicht: Lehrer faul + Schüler faul
    Alles Gute

    Von André Otto, vor mehr als 3 Jahren
  2. 001

    Es muss heißen:

    2Mg + O2 zu 2 MgO.

    Den Rest später.

    Von André Otto, vor mehr als 3 Jahren
  3. Default

    Warum wird starkes Reduktionsmittel und schwaches Oxidationsmittel hinzugefügt? Was ist die Bedeutung?

    Von Fabri, vor mehr als 3 Jahren
  4. Default

    Sie sagen das Mg + 2O2 zu 2MGO reagieren aber muss man da nicht noch ausgleichen auf der rechten Seite? Links hat man ja 4 Sauerstoffatome und rechts nur 2.

    Von Fabri, vor mehr als 3 Jahren
  5. Default

    Super Video, ALLES verstanden!!

    Von Skyliner88, vor mehr als 3 Jahren
  6. 001

    Hallo Huels,

    das tut mir sehr leid. Ich bin Produzent. Die sofatutor-Mitarbeiter werden sich der Sache am Dienstag sicher annehmen.
    Frohe Ostern!

    Von André Otto, vor mehr als 3 Jahren
  7. Default

    Leider brechen mir die Super hilfreichen Lektionen immer kurz vor Schluss ab. Woher kommt es, dass ich sie offensichtlich nicht vollständig Laden und auch nicht nachladen kann? Wer ist bei euch der Techniker?

    Von Huels, vor mehr als 3 Jahren
  8. Default

    Hallo,

    naja, wenn Sie es uns nicht so gut erklären würden, würden uns solche Fehler ja auch nicht auffallen - nehmen wir es doch einfach mal als einen zusätzlichen "Test" an... GRINS

    Servus
    Murks

    Von Murks, vor fast 5 Jahren
  9. 001

    Hallo alle zusammen,

    die letzte Gleichung von Lena ist i. O.
    Danke für die aufmerksame Arbeit.

    Viel Erfolg noch!

    André

    Von André Otto, vor fast 5 Jahren
  10. Default

    Hallo,

    ich kann mich nur anschließen. Die Videos von Ihnen sind wirklich toll.
    @Murks: Die gleiche Frage habe ich mir auch gestellt und gesehen, dass Du sie bereits eingestellt hast. Ich denke es soll 2Mg + 02 -> 2MgO heißen, da dies auch im Schritt vorher die Gleichung war.

    Vg
    Lena

    Von Lena Pardon, vor fast 5 Jahren
  11. Default

    Hallo,

    erst einmal ein großes Lob an Sie, Ihre Videos sind einfach klasse!!!!

    Nun habe ich zu diesem Video doch eine Frage:

    Unter dem Unterthema "Erweiterung des Redoxbegriffs" zeigen Sie ein Beispiel einer Redoxreaktion mit Mg und O.
    Als Redoxreaktion steht dann 2 Mg+ 2O2 reagieren zu 2MgO.
    Meiner Meinung nach müsste es doch heißen: 2Mg + O2 reagieren zu 2MgO, denn dann habe ich auf beiden Seiten zwei O-Atome und 2 Mg-Atome . Das heißt, die Gleichung wäre ausgeglichen.

    Wären es oben nicht 4 O-Atome auf der linken Seite, aber nur 2 auf der rechten Seite?

    Oder mache ich da einen großen Denkfehler??? Gerade mit Redoxreaktionen habe ich noch große Schwierigkeiten...

    Viele Grüße
    Murks

    Von Murks, vor fast 5 Jahren
  12. 001

    Das freut mich.

    Weiterhin noch viel Erfolg

    André

    Von André Otto, vor fast 5 Jahren
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    Habe endlich Redox Reaktionen verstanden... So einfach erklärt. Ausgezeichnet! Danke

    Von Mirella C., vor fast 5 Jahren
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