Chemie · Klasse 9–11 · aktualisiert
Reduktion in der Chemie einfach erklärt
Verstehe Elektronenaufnahme, sinkende Oxidationszahlen und die Rolle des Oxidationsmittels.
0 von 9 Aufgaben gelöst
Kurz gesagt
Reduktion ist die Aufnahme von Elektronen; die Oxidationszahl sinkt. Kupfer(II)-Ionen können beispielsweise zwei Elektronen aufnehmen und zu Kupfer werden. Ein anderer Stoff muss diese Elektronen abgeben.
Reduktion bedeutet in der modernen Chemie: Ein Teilchen nimmt Elektronen auf. Dabei sinkt seine Oxidationszahl. Eine Reduktion läuft nie allein, sondern immer zusammen mit einer Oxidation als Redoxreaktion.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
3 Abschnitte
Ein Atom, Ion oder Molekül wird reduziert, wenn es Elektronen aufnimmt. Beim Kupfer(II)-Ion ist das besonders gut zu sehen:
\ce{Cu^2+ + 2 e- -> Cu}
Links ergibt die Ladung +2 − 2 = 0, rechts ist das Kupferatom ungeladen. Seine Oxidationszahl sinkt von +II auf 0. Allgemein nennt man die Form vor der Aufnahme „Ox“ und die danach „Red“; die Anzahl der aufgenommenen Elektronen ist n. Jede Reduktions-Teilgleichung hat damit diese Form:
\mathrm{Ox} + n\,\mathrm{e^-} \rightarrow \mathrm{Red}
Beim Kupfer ist Ox das Ion \ce{Cu^2+}, Red das Atom \ce{Cu} und n = 2.
Definition
Oxidationszahl
Die Oxidationszahl ist eine formale Hilfszahl. Sie hilft dir zu erkennen, ob sich der gedachte Elektronenbesitz eines Atoms verändert. Bei einer Reduktion wird die Oxidationszahl kleiner.
Merke: RAuf: Reduktion bedeutet Aufnahme von Elektronen. Die Oxidationszahl sinkt.
Teste dich
Nimmt ein Teilchen Elektronen auf, muss ein anderer Stoff sie abgeben. Der aufnehmende Stoff heißt Elektronenakzeptor; er wird reduziert und wirkt als Oxidationsmittel. Der abgebende Stoff heißt Elektronendonator; er wird oxidiert und wirkt als Reduktionsmittel. Die Mittel sind nach ihrer Wirkung auf den Partner benannt.
Bei einem Eisennagel in Kupfersulfatlösung kann ein rotbrauner Kupferbelag entstehen. Diese Stoffumwandlung lässt sich durch die Reduktion der Kupfer(II)-Ionen und die Oxidation des Eisens erklären.
Definition
Oxidationsmittel
Ein Oxidationsmittel nimmt Elektronen auf, oxidiert dadurch den Partner und wird selbst reduziert.
Merke: Das Oxidationsmittel wird reduziert. Das Reduktionsmittel wird oxidiert.
Beispiel: Kupfer-Ionen nehmen Elektronen auf
- 1Kupfer-Ionen werden reduziert: \ce{Cu^2+ + 2 e- -> Cu}
- 2Links und rechts beträgt die Gesamtladung 0; Kupfer geht von +II zu 0.
- 3Eisen gibt die zwei Elektronen ab: \ce{Fe -> Fe^2+ + 2 e-}
- 4Auch hier sind links und rechts die Ladungen 0.
- 5Addieren und Kürzen ergibt: \ce{Fe + Cu^2+ -> Fe^2+ + Cu}
- 6Kupfer(II)-Ionen sind das Oxidationsmittel. Eisen ist das Reduktionsmittel.
Teste dich
Prüfe bei jeder Teilgleichung Atome, Gesamtladung und die Seite der Elektronen. In der Reduktion stehen sie links. Gleiche ungleiche Elektronenzahlen durch Multiplikation der ganzen Teilgleichung an. Danach addierst du und kürzt die Elektronen vollständig.
Früher hieß Reduktion oft Sauerstoffentzug. Bei organischen Stoffen kann Wasserstoffaufnahme darauf hinweisen. Beides sind Spezialfälle: Bei der Reaktion \ce{CuO + H2 -> Cu + H2O} wird dem Kupferoxid Sauerstoff entzogen; Kupfer wird von +II zu 0 reduziert. Auch ohne Sauerstoff kann eine Oxidationszahl sinken.
Beispiel: Zink und Schwefel: zwei Elektronen
- 1\ce{Zn -> Zn^2+ + 2 e-}
- 2\ce{S + 2 e- -> S^2-}
- 3Beide Teilgleichungen enthalten zwei Elektronen. Nach dem Kürzen folgt:
- 4\ce{Zn + S -> ZnS}
- 5Zink wird oxidiert, Schwefel reduziert.
Beispiel: Gehe in dieser Reihenfolge vor
- 1Teilchen prüfen: Stehen von jedem Element links und rechts gleich viele Atome?
- 2Ladung prüfen: Addiere auf jeder Seite die tatsächlichen Ladungen einschließlich der Elektronen.
- 3Elektronen prüfen: In der Reduktion stehen Elektronen links, in der Oxidation rechts.
- 4Anzahl angleichen: Multipliziere Teilgleichungen bei Bedarf so, dass gleich viele Elektronen aufgenommen und abgegeben werden.
- 5Addieren und kürzen: In der Gesamtgleichung dürfen keine übertragenen Elektronen übrig bleiben.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Reduktion
Aufnahme
Bei einer Reduktion nimmt ein Teilchen Elektronen auf; seine Oxidationszahl sinkt.
Teilgleichung
In der Reduktion stehen die Elektronen links.
Partner
Eine gekoppelte Oxidation gibt gleich viele Elektronen ab.
Mittel
Das Oxidationsmittel wird reduziert, das Reduktionsmittel oxidiert.
Begriffsgrenze
Sauerstoffentzug ist nur ein Spezialfall der Reduktion.
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Reduktion eines Gold-Ions
- 1Ein Gold(III)-Ion nimmt drei Elektronen auf: \ce{Au^3+ + 3 e- -> Au}
- 2Die Ladung links ist +3 − 3 = 0; rechts ist sie ebenfalls 0.
- 3Die Oxidationszahl des Golds sinkt von +III auf 0.
- 4Die Elektronen stehen in dieser Reduktions-Teilgleichung links.
Fehler finden
Fehler finden: Silber-Ion wird reduziert In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Links ist die Gesamtladung 0: Die Ladungen +1 und −1 heben sich auf. Die Gleichung ist ausgeglichen.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Beim Eisennagel in Kupfersulfatlösung nimmt das zwei Elektronen auf. Es wird . Das Eisen ist deshalb das .
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback