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Redoxreaktionen

Zehn Übungen zu Redoxreaktionen — von Oxidationszahlen bis zu den Elektronen-Überträgern.

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Übungsaufgaben

Zehn interaktive Übungen von AFB I bis AFB III. Jede Übung gibt Ihnen sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen die gestuften Tipps.

A1
Redox-Begriffe
AFB I

Ordnen Sie jedem Begriff die passende Erklärung zu.

Klicken Sie links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Das Mittel wirkt auf den Partner: Das Oxidationsmittel oxidiert den anderen und wird selbst reduziert.
Oxidation: Loss — Reduktion: Gain.
Ein „Mittel“ bewirkt beim Partner das, was sein Name sagt.
A2
Oxidation oder Reduktion?
AFB I

Ordnen Sie die Teilreaktionen ein.

Ziehen Sie jede Karte in den passenden Korb — oder wählen Sie sie mit Enter aus und drücken Sie dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Oxidation
2Reduktion
Stehen Elektronen oder H-Atome rechts, werden sie abgegeben (Oxidation); stehen sie links, werden sie aufgenommen (Reduktion).
Auf welcher Seite des Pfeils stehen die Elektronen bzw. H-Atome?
H-Abgabe (Dehydrierung) = Oxidation.
A3
Lückentext NAD⁺
AFB I

Setzen Sie die Fachbegriffe ein — zwei Wörter bleiben übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Beim Abbau von Glucose übertragen Wasserstoff vom Substrat auf NAD+. Das Substrat wird dabei , NAD+ wird zu NADH + H+ . NAD+ ist ein , das nicht verbraucht wird, sondern immer wieder zurückgebildet wird.

Dehydrogenasen spalten Wasserstoff ab; Kinasen übertragen Phosphatgruppen.
Der Enzymname verrät die Reaktion: De-hydro-genase.
Wer Wasserstoff abgibt, wird oxidiert.
A4
Kohlenstoff im Ethanol
AFB II

Ethanol (C₂H₆O, CH₃–CH₂–OH) entsteht bei der alkoholischen Gärung. Bestimmen Sie die mittlere Oxidationszahl der beiden C-Atome (H: +I, O: −II).

Rechnen Sie oder überlegen Sie selbst und tragen Sie das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
\(2x + 6 \cdot (+1) + (-2) = 0 \Rightarrow x = \mathbf{-2}\). Kohlenstoff ist im Ethanol stärker reduziert als in Glucose (0) — Ethanol ist deshalb noch energiereich.
Die Summe aller Oxidationszahlen in einem neutralen Molekül ist 0.
\(2x + 6 - 2 = 0\)
A5
Elektronen zählen
AFB II

Berechnen Sie Schritt für Schritt, wie viele Elektronen bei der vollständigen Oxidation von Glucose übertragen werden.

Rechnen Sie die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
  1. Anstieg der Oxidationszahl je C-Atom (0 → +IV)
  2. abgegebene Elektronen je Glucose (6 C-Atome) e⁻
  3. Anzahl Reduktionsäquivalente (je 2 e⁻)
24 Elektronen verteilen sich auf 12 Reduktionsäquivalente — genau die 10 NADH + H⁺ und 2 FADH₂ der Zellatmungsbilanz.
Jede Erhöhung der Oxidationszahl um 1 bedeutet ein abgegebenes Elektron.
NADH + H⁺ und FADH₂ tragen je 2 Elektronen.
A6
Der Weg der Elektronen
AFB II

Beschreiben Sie den Weg der Elektronen von der Glucose bis zum Wasser, indem Sie die Schritte ordnen.

Ziehen Sie die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Eine Dehydrogenase bindet ein Zwischenprodukt des Glucoseabbaus und NAD⁺.
2Zwei Elektronen und zwei Protonen werden vom Substrat abgespalten; das Substrat wird oxidiert.
3NAD⁺ wird zu NADH + H⁺ reduziert und löst sich vom Enzym.
4NADH gibt die Elektronen an die Atmungskette ab und wird wieder zu NAD⁺.
5Die Elektronen werden über mehrere Redoxsysteme weitergereicht.
6Sauerstoff nimmt die Elektronen auf und wird mit H⁺ zu Wasser reduziert.
Die Elektronen wandern vom Nährstoff über NAD⁺ und die Atmungskette zum Endakzeptor O₂.
Am Anfang steht die Bindung an das Enzym.
Sauerstoff ist der Endakzeptor — er steht ganz am Ende.
A7
Mix: Zwei Überträger im Vergleich
MixAFB II

Hier geht es auch um 1.1.1 Das ATP/ADP-System. Erläutern Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede von NAD⁺/NADH und ATP/ADP, indem Sie alle richtigen Aussagen markieren.

Mehrere Antworten sind richtig. Markieren Sie alle zutreffenden und klicken Sie dann auf „Prüfen“.
Beide sind Überträger im Kreislauf. Die Energie in NADH wird erst in der Atmungskette in ATP umgesetzt — Muskeln nutzen nur ATP.
Wofür steht das „A“ in ATP und NAD?
Was treibt den Myosinkopf an?
A8
Wer wird oxidiert, wer reduziert?
AFB III

Legen Sie für jeden Stoff fest, was ihm in der genannten Reaktion geschieht.

Setzen Sie in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Stoffwird oxidiertwird reduziertweder noch
Pyruvat bei der Bildung von Lactat
NADH bei der Bildung von Lactat
O₂ in der Atmungskette
Succinat bei der Bildung von Fumarat
FAD bei der Oxidation von Succinat
ATP bei seiner Hydrolyse
Jede Redoxreaktion hat zwei Partner. Die ATP-Hydrolyse ist keine Redoxreaktion — es werden keine Elektronen übertragen.
Nimmt der Stoff Wasserstoff auf oder gibt er ihn ab?
Bei der Hydrolyse ändern sich keine Oxidationszahlen.
A9
Trickaufgabe: Mittel und Wirkung
AFB III

Überprüfen Sie die Aussagen — Vorsicht bei den Fachbegriffen.

5 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann starten Sie die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Die Falle steckt im Wort „Mittel“: Das Oxidationsmittel oxidiert den anderen — es selbst wird reduziert.
Ein Waschmittel wird nicht gewaschen.
Wer Elektronen aufnimmt, ist Oxidationsmittel.
A10
Fehlersuche im Lernzettel
AFB III

Sechs Sätze aus dem Lernzettel einer Mitschülerin — drei sind falsch. Widerlegen Sie die falschen Aussagen, indem Sie sie markieren.

In diesem Text stecken Fehler. Klicken Sie genau die falschen Zeilen an — die richtigen müssen stehen bleiben.
Oxidation heißt Elektronenabgabe — Sauerstoff ist nur der bekannteste Elektronenakzeptor.
Wie läuft die Glykolyse ab — mit oder ohne O₂?
Zählen Sie die Wasserstoffatome, die NAD⁺ tatsächlich bindet.