Redox-Reaktion

Eine Redox-Reaktion ist eine chemische Reaktion, die formal aus einer Oxidation und einer Reduktion zusammengesetzt ist.

Dabei gibt das Reduktionsmittel Elektronen ab und wechselt selbst in eine höhere Oxidationsstufe (es wird somit oxidiert). Das Oxidationsmittel nimmt Elektronen auf und wechselt in eine niedrigere Oxidationssstufe (es wird somit reduziert).

Redox-Reaktionen sind Gleichgewichtsreaktionen. Die Lage des Gleichgewichts kann durch Veränderung der Temperatur, der Konzentration der teilnehmende Stoffe und durch Änderung des pH-Wertes erfolgen.

Ein einfaches Beispiel für eine Redox-Reaktion ist die Verbrennung von Erdgas (Methan) mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid und Wasser:

Das Methan (das Reduktionsmittel) wird dabei zu Kohlenstoffdioxid oxidiert. (Der Kohlenstoff ändert dabei seine Oxidationszahl von -IV nach +IV.)
Der Sauerstoff (das Oxidationsmittel) wird dabei reduziert (Oxidationszahl von 0 nach -II).

Datei:CH4Redox.png

Bei der Erstellung komplexerer Redoxgleichungen ist es unerlässlich, sich der Hilfe von Oxidationszahlen zu bedienen. Wenn man folgende einfache REgeln beachtet, so kann man alle Redoxgleichungen aufstellen.

1. Formulierung der Edukte und Produkte
2. Aufstellen aller Oxidationszahlen
3. Aufstellen der Redoxteilgleichungen:
   Oxidation bedeutet Erhöhung der Oxidationszahl
   Reduktion bedeutet Erniedrigung der Oxidationszahl
4. Bestimmung der abgegebenen bzw. aufgenommenen Elektronen:
   Differenz der Oxidationszahlen = Anzahl der aufgenommenen/abgegebenen Elektronen
5. Ladungsausgleich (gleiche Ladung auf beiden Seiten):
   - in alkalischer Lösung mit OH^-
   - in saurer Lösung durch H₃O⁺
6. Ausgleich der Stoffbilanz durch Wasser
7. Multiplikation der Teilgleichungen mit Faktor des kleinsten gemeinsamen Vielfachen
8. Addition der Teilgleichungen zur Gesamtgleichung (=Redoxgleichung)

Folgendes Beispiel der Reaktion von Permanganat-Ionen mit Sulfit-Ionen zu Mn(II)-Kation und Sulfat-Ionen ist auf die genannte Weise gelöst: