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Chemische Reaktion mit Sauerstoff - Oxidation leicht erklärt

Chemische Reaktion mit Sauerstoff - Oxidation leicht erklärt2:54
Video von Galina Schlundt2:54

"Das sieht oxidiert aus", sagen wir öfters, wenn etwas verrostet aussieht. Aber was ist eigentlich eine Oxidation? Feststeht schon mal, dass es sich dabei um eine chemische Reaktion mit Sauerstoff handelt, aber es geht noch genauer.

Grundlegendes zur Oxidation

  • Bei der Oxidation handelt es sich einfach gesagt, um eine chemische Reaktion, bei der Sauerstoff verbraucht wird. Weil aber in der Chemie niemals etwas verloren geht, sondern maximal umgewandelt wird, dient diese Aussage lediglich als Merkhilfe.
  • Man könnte auch sagen, dass bei der Oxidation ein Stoff mit Sauerstoff eine Verbindung eingeht. Die Reaktion dazu ist eine Verbrennung.
  • Beim Beispiel der Verbrennung von Eisenwollen wird dies deutlich: Eisen (Fe) geht eine Verbindung mit Sauerstoff (O) ein und es entsteht Eisenoxid (FeO), das nach der Reaktion sogar mehr wiegt, als davor.
  • Diese Reaktion nennt man Oxidation und sie ist mit zahlreichen anderen Metallen ebenfalls möglich.
  • Auch beim Rost handelt es sich um eine Oxidation. Ein Metall geht eine Verbindung mit Sauerstoff ein und wird umgewandelt. Weil diese Verbrennung aber so langsam geschieht, bekommt man von dem eigentlichen Reaktionsvorgang nichts mit, sondern sieht nur das Produkt am Ende: Rost.

Die Oxidation genau erklärt

Weil es aber auch Oxidationen gibt, bei denen im Produkt kein Sauerstoff vertreten wird, muss es eine andere, genauere Erklärung für die chemische Reaktion geben.

  • Allgemein kann man sagen, dass bei einer Oxidation Elektronen abgegeben werden.
  • Weil diese nicht einfach verloren gehen, müssen sie auch wieder aufgenommen werden. Dann spricht man von der Reduktion. Oxidation und Reduktion sind immer miteinander verbunden. Kurz kann man auch von einer Redox-Reaktion reden.
  • Die Richtung der Übertragung von Elektronen (ob aufgenommen oder abgegeben) hängt von der Elektronegativität der Elemente am. Je niedriger der Wert, desto leichter werden Elektronen abgegeben.
  • Bei Ionen kann man dies sehr leicht herausfinden. Die Ladung gibt an, ob ein Elektron aufgenommen oder abgegeben worden ist.
  • Bei polaren oder unpolaren Verbindungen ist dies allerdings nicht so einfach. Deswegen wurde die Oxidationszahl eingeführt. 
  • Der Sauerstoff dient dabei nur als Hilfsmittel. In der Endreaktion ist er deswegen nicht mehr vertreten.
  • Zum Beispiel bei der Reaktion von Natrium mit Chlorid: 2Na + Cl2 → 2 NaCl
  • Oxidationen sind außerdem immer exotherm, das heißt, es wird Energie freigesetzt.

Wofür die chemische Reaktion mit Sauerstoff verwendet wird

Nun stellen Sie sich sicher die Frage, wofür man eine Oxidation denn verwenden könne. Da gibt es mehrere Beispiele:

  • Der Antrieb von Raketen oder Space Shuttles basiert auf der Reaktion mit Sauerstoff.
  • Die Tanks enthalten flüssigen Sauerstoff und Wasserstoff.
  • Kommen beide Stoffe zusammen, entsteht unter Energieabspaltung Wasser.
  • Diese Energie wird in Schubenergie umgewandelt und sorgt so für den Antrieb.
  • Aber nicht nur in der Technik, sondern auch in unserem Körper gibt es Oxidationen.
  • Wenn wir Kohlenhydrate aufgenommen haben, dann werden diese im Körper zu wasserlöslicher Glucose umgewandelt.
  • Diese wird dann in den Muskeln oder im Gehirn (je nachdem, welcher Tätigkeit wir nachgehen) verbrannt. Dabei entstehen Wasser, CO2 und Energie.

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