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Reaktionstheorie
Außerdem kann dieses Zeichen als Gleichheitszeichen betrachtet werden (Das Gleichheitszeichen oder Gleichheitszeichen ist ein mathematisches Symbol, das zur Anzeige der Gleichheit verwendet wird), d.h. beide Seiten haben die gleiche Anzahl von Elektronen oder beide Seiten haben die gleiche Last. Das hochgestellte Symbol zeigt die Ladung der Verbindung oder des Ions an. Der Begriff Oxidation leitet sich aus der Reaktion mit Sauerstoff ab (Sauerstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol O und der Ordnungszahl 8). Zunächst wollen wir uns diesen Prozess näher ansehen. Es verbindet sich leicht mit Metallen, Nichtmetallen und Verbindungen. Mischungen von Luft oder Säure mit brennbaren Gasen oder feinteiligen, leicht oxidierbaren Feststoffen können sogar explodieren (z.B. Staubexplosion (Eine Staubexplosion ist die schnelle Verbrennung von in der Luft schwebenden feinen Partikeln, oft aber nicht immer an einem geschlossenen Ort)). Stille Oxidation – Reaktionen mit Säure, die sehr langsam ablaufen, nennt man stille Oxidation. In diesem Fall wird die Reaktionswärme (Die Standardenthalpie der Reaktion ist die Enthalpieänderung, die in einem System auftritt, wenn ein Mol Materie durch eine chemische Reaktion unter Standardbedingungen umgewandelt wird) nur langsam freigesetzt. Beispiel: Das Rosten von Eisen ist eine stille Oxidation. Solche sauren Verbindungen werden al
s Oxidationsmittel bezeichnet. In den meisten Fällen wird jedoch ein Reduktionsmittel benötigt, das die Säure aus dem Oxid entfernt. Reduktionsmittel (Ein Reduktionsmittel ist ein Element oder eine Verbindung, das bei einer chemischen Redoxreaktion ein Elektron an eine andere chemische Spezies verliert) : Kohlenstoff C, Kohlenmonoxid (Kohlenmonoxid ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas, das etwas weniger dicht ist als Luft) CO, Wasserstoff (Wasserstoff ist ein chemisches Element mit dem chemischen Symbol H und der Ordnungszahl 1) H Beispiele: Einige Metalle werden durch Reduktion ihrer natürlich vorkommenden Oxide hergestellt: Reduktion und Oxidation erfolgen gleichzeitig. Solche kombinierten Prozesse nennt man Redoxreaktionen. Chemische Reaktionen, an denen keine Säure beteiligt ist, werden auch als Oxidation bezeichnet. Die Teilreaktion Oxidation ist in diesem Fall: Fe – 2e- Fe2+ Wo eine Freisetzung von Elektronen stattgefunden hat, muss auch eine Aufnahme (Reduktion) stattgefunden haben. Die Teilreaktion Reduktion In unserem Beispiel: O + 2e- O2- Die beiden Teilreaktionen Oxidation und Reduktion bilden zusammen die Gesamtreaktion Redoxreaktion (Redox ist eine chemische Reaktion, bei der die Oxidationszustände von Atomen verändert werden) Unser Beispiel in Teilschritten: Die Oxidationszahl gibt an, welche Ladung ein Element in einer bestimmten Verbindung tragen würde, wenn alle an der Struktur beteiligten Elemente in Form von Ionen vorhanden wären. Sollen die Oxidationszahlen für die an der Struktur eines Moleküls beteiligten Elemente angegeben werden, muss man sich vorstellen, dass das Molekül in Ionen gespalten wird. Molekül Wasser Wasser , dann dargestellt in Ionen O: Oxidationszahl = -2 H: Oxidationszahl (Die Oxidationszahl, auch Oxidationszahl genannt, ist ein Indikator für den Oxidationsgrad eines Atoms in einer chemischen Verbindung) = +1 Für jede chemische Verbindung (Eine chemische Verbindung ist eine Einheit aus zwei oder mehr Atomen, mindestens zwei aus verschiedenen Elementen, die sich über chemische Bindungen verbinden), Die Summe aller Oxidationszahlen eines komplexen Ions (in der Chemie besteht ein Koordinationskomplex aus einem Zentralatom oder Ion, das normalerweise metallisch ist und als Koordinationszentrum bezeichnet wird, und einer umgebenden Anordnung von gebundenen Molekülen oder Ionen, die wiederum als Liganden oder Komplexbildner bezeichnet werden) ist immer gleich der Ladung, die die Komplexierung nach außen trägt. Die möglichen Oxidationszahlen sind im Periodensystem ersichtlich (Das Periodensystem ist eine tabellarische Anordnung der chemischen Elemente, geordnet nach ihrer Ordnungszahl, Elektronenkonfigurationen und wiederkehrenden chemischen Eigenschaften).