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Schaubild Oxidation und Reduktion

Mit OXIDATION meinte man ursprünglich die Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff (Oxigenium). Mit der Zeit erkannte man, was dabei passierte: Der Sauerstoff nimmt von dem Stoff Elektronen auf, und erreicht dadurch die Neon-Konfiguration. Der "oxidierte" Stoff hat somit Elektronen abgegeben, und somit haben die Atome (bzw. Ionen) eine positivere Ladung. Und genau dies tun eben nicht nur der Sauerstoff, sondern viele Nichtmetalle ebenso. Mit REDUKTION bezeichnete man ursprünglich den Vorgang, den man bei der Verhüttung von Eisenerz beobachten konnte: Dem Eisenerz wird in der Hitze vom Kohlenstoff Sauerstoff entzogen, wodurch elementares Eisen entsteht. Der Kohlenstoff reagiert mit dem Eisenerz zu Kohlendioxid und Eisen. Reduktion kommt vom lateinischen Wort "reductere", was soviel wie "zurückführen" bedeutet. Auch dieser Begriff erfuhr eine Verallgemeinerung. Bei dem Vorgang der Reduktion des Eisenerzes zum Eisen, nimmt die Eisen-Verbindung vom Kohlenstoff Elektronen auf, wodurch sich eben elementares Eisen bildet. Kohlenstoff stellt also einen Stoff dar, der andere Stoffe reduzieren kann - er ist ein Reduktionsmittel. OXIDATION ist Elektronenabgabe, REDUKTION ist Elektronenaufnahme. Verbrennt man beispielsweise elementares Natrium im Chlorstrom (siehe Schaubild rechts), so passiert dabei Folgendes: Das Natrium hat auf seiner äußersten Elektronenhülle (Valenzschale) ein einzelnes, freies Elektron. Wenn es dieses abgeben kann, erreicht es den äußerst stabilen Zustand der Neon-Konfiguration. Beim Chlor hingegen ist es umgekehrt: Es kann durch die Aufnahme eines einzigen Elektrons die Argon-Konfiguration erreichen. Bei der Reaktion von Natrium mit Chlor gibt ersteres also an letzteres sein einzelnes freies Elektron ab. Das Natrium REDUZIERT das Chlor, das Chlor wirkt demgegenüber dem Natrium als Oxidationsmittel. Ein Atom oder Ion, das oxidiert wird, erhält eine positivere Ladung (ungeladenes Natrium wird zu einem einfach positiven Natrium-Ion oxidiert). Umgekehrt erhält ein Atom oder Ion, das reduziert wird, eine negativere Ladung (Das ungeladene Chlor-Atom wird zu einem einfach negativen Chlorid-Ion). Die Oxidation und die Reduktion treten immer gekoppelt auf, daher spricht man auch von REDOX-REAKTIONEN. Wie oben schon angesprochen, kann auch ein Ion oder ein Atom mit formaler Ladung eine Reduktion oder eine Oxidation erfahren. Beispielsweise stellt das Manganat(VI)-Ion gegen Eisen ein OXIDATIONSMITTEL dar, es oxidiert das Eisen zu Eisen(II)-Ionen, wohingegen es selber zu Mangan(IV) übergeht. Gegenüber Fluor wirkt es jedoch als REDUKTIONSMITTEL, es reduziert Fluor zu Fluorid und geht selber in Mangan(VII) über (Permanganat). Nun kann nicht jeder Stoff beliebig einen anderen oxidieren oder reduzieren. Jedes Atom oder Ion hat eine bestimmte Bereitwilligkeit Elektronen abgzugeben oder aufzunehmen. In erster Linie sind die Elektronegativitäten für dieses Verhalten ausschlaggebend, je höher sie für ein Atom ist, desto stärker ist dieses ja zur Elektronenaufnahme befähigt (desto stärkere Oxidationskraft hat dieses).