Redoxreaktion

Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion zweier Stoffe, von denen der eine als Reduktionsmittel und der andere als Oxidationsmittel fungiert. Zwischen beiden Stoffen finden Elektronenübertragungen statt, und dadurch ändern sich die Oxidationszustände der beteiligten Atome. Die Bezeichnung Redoxreaktion ist ein sog. Schachtelwort, oder Kofferwort (Portmanteau), das durch Verschmelzung von zwei Wörtern aus der Bezeichnung Reduktions-Oxidations-Reaktion entstanden ist.

Die Änderungen der Oxidationszustände werden durch den formalen Austausch von Elektronen zwischen beiden Reaktionspartnern verursacht. Der eine Reaktionspartner – das Reduktionsmittel – gibt Elektronen ab, erhöht dabei seinen Oxidationszustand und wird in die oxidierte Form überführt. Der andere Reaktionspartner – das Oxidationsmittel – nimmt die Elektronen auf, erniedrigt dabei seinen Oxidationszustand entsprechend und wird in die reduzierte Form überführt. Zur Beschreibung einer Redoxreaktion sind also zwei Redox-Paare erforderlich. Wichtige Beispiele dieser Redoxpaare sind in der sog. Elektrochemischen Spannungsreihe aufgelistet.

Einführung und Reaktionsablauf

Redoxreaktionen sind in der Chemie von grundlegender Bedeutung: aerobe Stoffwechsel- und alle Verbrennungsvorgänge, viele technische Produktionsprozesse und Nachweisreaktionen sind Elektronenübertragungsreaktionen und damit Redoxreaktionen.

Für Redoxreaktionen gelten folgende Aussagen:

• Redoxreaktionen sind formal Elektronenübertragungsreaktionen zwischen zwei Substanzen, von denen eine Substanz als Oxidationsmittel und die andere Substanz als Reduktionsmittel wirkt.
• Oxidation bedeutet: Eine Verbindung, bzw. ein Ion, oder ein Atom in der Verbindung gibt ein oder mehrere Elektronen ab und erfährt dadurch eine entsprechende Erhöhung des Oxidationszustandes. Dieses Ion, Atom, bzw. diese Verbindung nennt man das Reduktionsmittel, das bei der Redoxreaktion oxidiert wird.
• Reduktion bedeutet: Eine Verbindung, bzw. ein Ion oder ein Atom in der Verbindung nimmt ein oder mehrere Elektronen auf und erfährt dadurch eine entsprechende Erniedrigung des Oxidationszustandes. Dieses Ion, Atom, bzw. diese Verbindung nennt man das Oxidationsmittel, das bei der Reaktion reduziert wird.
• Viele chemische Reaktionen sind Redoxreaktionen, auch wenn in den Reaktionsgleichungen der Austausch der Elektronen nicht immer auf den ersten Blick erkennbar ist. Deshalb können in den zugehörigen Reaktionsgleichungen, die man auch als Redoxgleichungen bezeichnet, die Oxidationszustände der an der Redoxreaktion beteiligten Atome durch hochgestellte Angaben ihrer jeweiligen Oxidationszahlen gekennzeichnet werden.
• Bei Redoxreaktionen laufen beide Teilreaktionen gleichzeitig ab. Einige Redoxreaktionen verlaufen langsam, wie z. B. Korrosionsreaktionen und aerobe Stoffwechselreaktionen. Viele Redoxreaktionen verlaufen schnell und unter Energiefreisetzung wie z. B. Verbrennungen oder Explosionen.

Quellen

• Peter W. Atkins: Physikalische Chemie. 3. korrigierte Auflage. Wiley-VCH, Weinheim 2001, ISBN 3-527-30236-0.