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Transkript Redoxreaktionen und Säure-Base-Reaktionen im Vergleich

Guten Tag und herzlich willkommen! Dieses Video heißt Redox- und Säure-Basen-Reaktionen im Vergleich. Das Video gehört zur Reihe Oxidation und Reduktion und du solltest schon einige Vorkenntnisse mitbringen: Du solltest dich in der Reihe sehr gut auskennen und die Videos bis Nernstgleichung angeschaut haben.

Ziel des Videos ist es, dir den Nutzen der Analogie von Redoxreaktionen und Säure-Basen-Reaktionen zu zeigen und auch auf Verwechslungsgefahren hinzuweisen. Der Film ist in vier Abschnitte unterteilt: 1. Zwei unterschiedliche Reaktionen, 2. Eine vollständige Analogie, 3. Vorsicht vor Verwechslung und 4. Zusammenfassung.

  1. Zwei unterschiedliche Reaktionen Klar ist, dass man es bei Redoxreaktionen und Säure-Base-Reaktionen mit zwei verschiedenen Reaktionstypen zutun hat. Nehmen wir zum Beispiel das chemische Element Rubidium und lassen dieses mit Chlor reagieren. Im Vergleich dazu die anders geartete Reaktion der Salzsäure mit Ätznatron. Im Fall der Redoxreaktion wird ein Elektron übertragen. Bei der Säure-Base-Reaktion handelt es sich um ein Proton, ein Wasserstoffion. Interessant ist der Vergleich der Oxidationsstufen während der Reaktion: Während bei der Redoxreaktion sich gewisse Oxidationsstufen verändern, kommt es bei der Säure-Base-Reaktion zu keiner Veränderung der Oxidationsstufen.

Eine vollständige Analogie Ich möchte einmal die wichtigsten Analogien zwischen Redoxreaktionen und Säure-Base-Reaktionen gegenüberstellen: Links die Redoxreaktion, rechts die Säure-Base-Reaktion. In der Mitte werde ich die entsprechende Analogie eintragen. In beiden Fällen werden Elementarteilchen übertragen. Bei der Redoxreaktion handelt es sich um Elektronen, bei der Säure-Base-Reaktion sind es Protonen, Wasserstoffionen. Der Donator des entsprechenden Elementarteilchens ist bei der Redoxreaktion das Reduktionsmittel, bei der Säure-Base-Reaktion die Säure. Bei der Redoxreaktion ist der Akzeptor des Elementarteilchens das Oxidationsmittel, bei der Säure-Base-Reaktion die Base. Bei der Redoxreaktion drückt das Elektronenpotenzial bzw. Standardelektrodenpotential, E bzw. E0 die Donatorstärke aus. Bei der Säure-Base-Reaktion ist das pKs bzw. pKb. Den pH-Wert habe ich in Klammern gesetzt, weil er gewissermaßen weniger aussagekräftig ist. Der Einfluss der Konzentration auf die Akzeptorstärke kann sowohl bei Redoxreaktion als auch bei Säure-Base-Reaktion quantifiziert werden. Bei der Redoxreaktion ist das die Nernstgleichung, bei der Säure-Base-Reaktion handelt es sich um die Puffergleichung. Die tatsächlich aussagefähige Größe bei der Redoxreaktion ist das Normalpotenzial E0, bei der Säure-Base-Reaktion ist es der pKs-Wert. Man könnte in Analogie schreiben pH0=pKs. Da es aber unüblich ist, werden wir darauf verzichten.

  1. Vorsicht vor Verwechslungen Stellen wir einmal gegenüber: Ein Oxidationsmittel und ein Reduktionsmittel. Und auf der anderen Seite Säure und Base. Alle dieser Stoffe sind entweder giftig, brandfördernd, oder ätzend, oder alles zusammen. Und trotzdem, prinzipiell besteht zwischen diesen beiden Reaktionspaaren keinerlei Gleichheit. Nehmen wir zum Beispiel Salpetersäure, das ist konzentriert eine extrem brandfördernde Substanz. Es ist klar, dass es sich hierbei um eine Säure handelt. Diese ist außerdem noch ein Oxidationsmittel. Vergleichen wir dazu die sogenannte Carboransäure, dann erleben wir eine Überraschung. Carboransäure ist die stärkste aller bekannten Säuren. Es ist eine Supersäure. Man sagt aber - und das ist kein Witz -, dass es sich um eine milde Säure handelt. Ein Oxidationsmittel? Fehlanzeige. Ein zweites Beispiel: Nehmen wir Chlor. Chlor ist ein starkes Oxidationsmittel. Handelt es sich hierbei um eine Säure? Keinesfalls. Erst wenn man Wasser hinzugibt, bildet es sich etwas Salzsäure. Chlor selbst ist nicht sauer. Man kann aber mit Wasser eine Säure herstellen. Und nun kommen wir zu Kalium. Bei Kalium handelt es sich um ein starkes Reduktionsmittel. Ist es auch eine Base? Nein, keineswegs. Geben wir allerdings Wasser hinzu, so verändert sich die Eigenschaft des Kaliums, es entsteht Kalilauge. Kalilauge ist eine starke Base. Und was ist das? Einfach nur eine organische Verbindung? Mitnichten. Es handelt sich hier um einen sogenannten Protonenschwamm. Ein Protonenschwamm schluckt, wie der Name schon sagt, gierig Protonen. Es handelt sich hierbei um eine Superbase. Ist ein Protonenschwamm aber auch ein Reduktionsmittel? Auf gar keinen Fall.

  2. Zusammenfassung Eine Redoxreaktion weist mit einer Säure-Base-Reaktion zumindest äußerlich eine ganze Reihe an Ähnlichkeiten auf. Von Ausnahmen abgesehen, ist eine Säure kein Oxidationsmittel. Genauso wenig handelt es sich bei einer Base um ein Reduktionsmittel. Die beobachtete Ähnlichkeit ist aber eine wichtige Grundlage für den Lernprozess. Sie macht es uns leichter, bestimmte Dinge einzuprägen.

In der Hoffnung euch nicht völlig verwirrt zu haben, wünsche ich euch alles Gute. Auf Wiedersehen!

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2 Kommentare
  1. 001

    Ein OM liefert keine e-, sondern schluckt sie. Ein RM liefert e-.

    Gruß

    André

    Von André Otto, vor fast 5 Jahren
  2. Default

    Guten Tag,
    Ein sehr übersichtliches Video, jedoch sollte es bei der Tabelle "Redoxreaktionen" unter der Kategorie Donator nicht Oxidationsmittel heissen? zB Cl- ist hier doch der Elektronendonator/das Oxidationsmittel, nicht wahr?
    Gruss,
    Taz

    Von Taz, vor fast 5 Jahren