Oxidationsdefinition und Beispiel in der Chemie

Zwei Haupttypen chemischer Reaktionen sind Oxidation und Reduktion. Oxidation hat nicht unbedingt etwas mit Sauerstoff zu tun. Hier ist was es bedeutet und wie es sich auf die Reduzierung bezieht.

Wichtige Erkenntnisse: Oxidation in der Chemie

• Oxidation tritt auf, wenn ein Atom, Molekül oder Ion bei einer chemischen Reaktion ein oder mehrere Elektronen verliert.
• Wenn Oxidation auftritt, nimmt der Oxidationszustand der chemischen Spezies zu.
• Bei der Oxidation muss es sich nicht unbedingt um Sauerstoff handeln! Ursprünglich wurde der Begriff verwendet, wenn Sauerstoff bei einer Reaktion einen Elektronenverlust verursachte. Die moderne Definition ist allgemeiner.

Oxidationsdefinition

Oxidation ist der Verlust von Elektronen während einer Reaktion durch ein Molekül, Atom oder Ion.
Oxidation tritt auf, wenn der Oxidationszustand eines Moleküls, Atoms oder Ions erhöht wird. Der entgegengesetzte Prozess wird Reduktion genannt, der auftritt, wenn Elektronen gewonnen werden oder die Oxidationsstufe eines Atoms, Moleküls oder Ions abnimmt.

Ein Beispiel für eine Reaktion ist die zwischen Wasserstoff und Fluorgas unter Bildung von Flusssäure:

H₂ + F₂ → 2 HF

Bei dieser Reaktion wird Wasserstoff oxidiert und Fluor reduziert. Die Reaktion kann besser verstanden werden, wenn sie in Form von zwei Halbreaktionen geschrieben wird.

H₂ → 2 h⁺ + 2 e^-

F₂ + 2 e^- → 2 F^-

Beachten Sie, dass an keiner Stelle in dieser Reaktion Sauerstoff vorhanden ist!

Historische Definition der Oxidation mit Sauerstoff

Eine ältere Bedeutung der Oxidation war die Zugabe von Sauerstoff zu einer Verbindung. Dies lag daran, dass Sauerstoffgas (O₂) war das erste bekannte Oxidationsmittel. Während die Zugabe von Sauerstoff zu einer Verbindung typischerweise die Kriterien des Elektronenverlusts und der Erhöhung der Oxidationsstufe erfüllt, wurde die Definition der Oxidation erweitert, um andere Arten chemischer Reaktionen einzuschließen.

Ein klassisches Beispiel für die alte Definition von Oxidation ist, wenn Eisen mit Sauerstoff Eisenoxid oder Rost bildet. Das Eisen soll zu Rost oxidiert sein. Die chemische Reaktion ist:

2 Fe + O₂ → Fe₂Ö₃

Das Eisenmetall wird oxidiert, um das als Rost bekannte Eisenoxid zu bilden.

Elektrochemische Reaktionen sind hervorragende Beispiele für Oxidationsreaktionen. Wenn ein Kupferdraht in eine Lösung gegeben wird, die Silberionen enthält, werden Elektronen vom Kupfermetall auf die Silberionen übertragen. Das Kupfermetall wird oxidiert. Silbermetallwhisker wachsen auf dem Kupferdraht, während Kupferionen in die Lösung freigesetzt werden.

Cu (s) + 2 Ag⁺(aq) → Cu²⁺(aq) + 2 Ag (s)

Ein weiteres Beispiel für eine Oxidation, bei der sich ein Element mit Sauerstoff verbindet, ist die Reaktion zwischen Magnesiummetall und Sauerstoff unter Bildung von Magnesiumoxid. Viele Metalle oxidieren, daher ist es nützlich, die Form der Gleichung zu erkennen: