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Zusammenfassung

Alles Wichtige zu Oxidation, Reduktion und Katalyse auf einen Blick — die Regeln, die in der Arbeit zählen.

1

Reaktionen mit Sauerstoff

Metalle und Nichtmetalle reagieren mit Sauerstoff zu Oxiden — schnell mit Flamme oder langsam wie beim Rosten.

Oxidation

Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff; das Produkt ist ein Oxid.

Magnesium + Sauerstoff → Magnesiumoxid

Masse

Metalle werden beim Verbrennen schwerer; im geschlossenen Gefäß bleibt die Masse gleich.

m(Oxid) = m(Metall) + m(Sauerstoff)

Nichtmetalloxide

meist Gase; mit Wasser saure Lösungen.

Kohlenstoff + Sauerstoff → Kohlenstoffdioxid

Rosten

langsame Oxidation; nur mit Wasser und Sauerstoff.

Schutz: Lack, Öl, Zink
Oxidation
Stoff + Sauerstoff → Oxid
Metalloxide bilden mit Wasser alkalische, Nichtmetalloxide saure Lösungen.

Verbrennen heißt nicht verschwinden

Atome gehen nicht verloren — gasförmige Oxide entweichen nur.

2

Sauerstoff abgeben: Reduktion

Ein Reduktionsmittel entzieht einem Oxid den Sauerstoff. Oxidation und Reduktion laufen immer gemeinsam ab.

Reduktion

Abgabe von Sauerstoff aus einem Oxid.

Kupferoxid + Kohlenstoff → Kupfer + Kohlenstoffdioxid

Redoxreaktion

Sauerstoffübertragung: Oxidationsmittel gibt ab, Reduktionsmittel nimmt auf.

Bogen oben: Reduktion · Bogen unten: Oxidation

Affinitätsreihe

Au · Ag · Cu · Pb · Fe · Zn · Al · Mg — Affinität nimmt zu.

unedles Metall + Oxid eines edleren → Reaktion

Hochofen

Eisenoxid wird durch Kohlenstoffmonooxid aus Koks reduziert.

Eisenoxid + Kohlenstoffmonooxid → Eisen + Kohlenstoffdioxid
Redoxreaktion
Oxidationsmittel + Reduktionsmittel → reduzierter Stoff + oxidierter Stoff
Das Oxidationsmittel wird selbst reduziert, das Reduktionsmittel selbst oxidiert.

Die Namen sind über Kreuz

Frag: Was macht der Stoff mit seinem Partner? Kohlenstoff reduziert das Kupferoxid — er ist Reduktionsmittel.

3

Aktivierungsenergie und Katalysatoren

Jede Reaktion braucht einen Anstoß. Katalysatoren machen ihn kleiner.

Aktivierungsenergie

Mindestenergie zum Start einer Reaktion.

EA = Gipfel − Edukte

Energiediagramm

exotherm: Produkte tiefer; endotherm: Produkte höher.

ΔE = Edukte − Produkte

Katalysator

senkt EA, beschleunigt, wird nicht verbraucht.

über den Pfeil schreiben

Technik

Autokatalysator (Platin), Enzyme im Körper.

CO → CO₂ · NO → N₂
Katalysator
kleinere Aktivierungsenergie, gleiche Reaktionsenergie
Edukte, Produkte und frei werdende Energie bleiben unverändert.

Katalysator ≠ Edukt

Er erscheint nicht in der Wortgleichung links, sondern über dem Pfeil.

4

Die Regeln, an denen die Punkte hängen

Diese drei Stellen kosten in der Arbeit am häufigsten Punkte.

Massen richtig deuten

Offen: Metall wird schwerer, Holz leichter. Geschlossen: Masse konstant. Immer sagen, wohin der Sauerstoff geht.

Rollen in der Redoxreaktion

Oxidationsmittel = gibt Sauerstoff ab (wird reduziert). Reduktionsmittel = nimmt Sauerstoff auf (wird oxidiert).

Energiediagramm beschriften

Achsen, Edukte, Produkte, EA vom Eduktniveau zum Gipfel, ΔE zwischen den Stufen.