Redoxreaktion

Redoxreaktionen sind mit Energieänderung verbunden.

Oxidation ist eine Sauerstoffaufnahme, Wasserstoffabgabe oder Elektronenabgabe. Reduktion ist das Gegenteil.

In einer Redoxreaktion finden beide Vorgänge gleichzeitig statt.

Die Gewinnung von Metallen aus Erzen ist eine erzwungene Redoxreaktion zB.: Corex, Hochofen, Aluminiumgewinnung.

Es wurde schwarze Aktivkohle mit schwarzem Kupfer(II)oxid (sah aus wie dünne Bleistiftminen) gemischt und in einer schwer schmelzbaren Proberöhre erhitzt. Das dabei entstandene Gas wurde in eine Proberöhre mit klarer Lösung von Calciumdihydroxid geleitet. Durch das entstandene Gas wurde diese Lösung trüb, weil sich Calciumcarbonat (=Kalk) bildete. Nach Abkühlen der Proberöhre war an der Oberfläche der „Bleistiftminen" rotes Cu-Metall sichtbar. Kohlenstoff wurde während dieser Reaktion oxidiert und Kupfer(II)oxid reduziert.

Die Herstellung von Natronlauge durch Elektrolyse ist ebenfalls eine energieverbrauchende Redoxreaktion.

Eine Kochsalzlösung (auch Sole genannt) wurde in ein U-Rohr gefüllt und mit 2 Graphitstäben in Gummistopfen verschlossen. Wir haben mit Gleichstrom (ca. 15 Volt) elektrolysiert. Ergebnis: An beiden Kohlestäbchen entstand ein Gas , am negativ geladenen Kohlestab (=Kathode) wurde der in der Kochsalzlösung befindliche Indikator Phenolphthalein pink. Das bedeutet für uns, dass eine Lauge im Kathodenraum entstand. An der Kathode musste nach unseren Überlegungen Wasserstoff entstanden sein. Das an der Anode entstandene Gas roch wie im Simmeringer Hallenbad. Das heißt für unsere Nasen: Chlor. Die H⁺-Ionen in der Lösung nahmen von der Kathode Elektronen auf und wurden Atome und dann Moleküle, während an der Anode die Cl^- -Ionen Elektronen abgaben, Atome und dann Moleküle bildeten.

Dafür haben wir zuerst aus Waschsoda und Salzsäure das Gas Kohlendioxid hergestellt.

2HCl + Na₂ CO₃ -> H₂CO₃ + 2NaCl

H₂CO₃ zerfällt in CO₂ und H₂O. CO₂ erstickt einen brennenden Holzspan, aber brennendes Magnesium brennt im CO₂ weiter.

Aus einem grauen Metall und einem Gas sind eine schwarze und eine weiße feste Substanz entstanden.

Die wildeste Redoxreaktion haben wir uns im Schulhof angesehen.

Eine Mischung namens Thermit (Mischung von Eisenoxid und Aluminium) wurde in einen tönernen Blumentopf gegeben und dieser über einer großen mit Sand gefüllten Dose befestigt. Dann wurde unter Schwierigkeiten ein Thermitzünder (sieht aus wie ein dickerer Christbaumspritzer) angezündet und sofort in das Thermitgemisch gesteckt. Das sprühte Funken und nach kurzer Zeit floss aus dem Loch des Blumentopfes glühendes Eisen in den Sand. Wenn Eisen geschmolzen ist, muss es eine Temperatur über 1500 °C haben, wenn es nur mehr dunkelrot glüht, darf man es noch immer nicht berühren, da es noch immer über 500°C heiß ist.

Reaktionsgleichung: 3 FeO + 2 Al -> Al₂O₃ + 3 Fe.