Oxidation

Stichpunkte

Allgemein
	Die Oxidation ist eine chemische Reaktion
	Bei diesem Vorgang gibt der zu oxidierende Stoff (Elektronendonator) Elektronen an das Oxidationsmittel (Elektronenakzeptor) ab
	Dieser wird durch die Elektronenaufnahme reduziert (Reduktion)
	Mit der Oxidation ist also immer auch eine Reduktion verbunden
	Beide Reaktionen zusammen werden als Teilreaktionen einer Redoxreaktion betrachtet. <math>mathrm{A rightarrow A^+ + e^-}<math> Oxidation: Stoff A gibt ein Elektron ab. <math>mathrm{B + e^- rightarrow B^-}<math> Reduktion: Das Elektron wird von Stoff B aufgenommen. <math>mathrm{A + B rightarrow A^+ + B^-}<math> Redoxreaktion: Stoff A gibt ein Elektron an Stoff B ab. Die Oxidation ist nicht zwangsläufig mit einer vollständigen Abgabe von Elektronen und damit der Ionisation der beteiligten Stoffe verbunden. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	"Verbergen") 1 Geschichte 2 Oxidation durch Sauerstoff 2.1 Beispiele 3 Oxidation ohne Sauerstoff 4 Oxidationszahl 5 Oxidation in der Biologie [Bearbeiten]
Geschichte
	der damit die Vereinigung von Elementen und chemischen Verbindungen mit dem Element Sauerstoff (Oxygenium)
	Der Begriff Oxidation wurde ursprünglich von Antoine Laurent de Lavoisier geprägt
	also die Bildung von Oxiden beschreiben wollte
	mit einbezog
	Später erfolgte eine Erweiterung des Begriffes
	indem man Reaktionen
	bei denen Wasserstoff-Atome einer Verbindung entzogen wurden (Dehydrierung)
	Auf Grundlage der Ionentheorie und des Bohrschen Atommodells konnte die Oxidation schließlich unter elektronentheoretischen Gesichtspunkten interpretiert und verallgemeinert werden
	Das Charakeristische an diesem Vorgang wird nun in der Elektronenabgabe eines chemischen Stoffes gesehen. [Bearbeiten]
Oxidation durch Sauerstoff
	Als Oxidation im ursprünglichen Sinn bezeichnete man früher die chemische Reaktion eines Stoffes mit Sauerstoff
	Aber auch heute noch assoziiert man mit diesem Begriff vielfach die Umsetzung mit Sauerstoff und die Bildung von Oxiden
	Jedoch ist im Rahmen der allgemeineren Definition diese Reaktion nur eine von vielen
	die sich mit Hilfe der Valenzelektronentheorie erklären lässt
	Reagiert z
	B. ein Metallatom mit einem Sauerstoff-Atom
	so kann man die Oxidation des Metalls und somit die Metalloxidbildung anhand folgender Reaktionsgleichungen nachvollziehen: <math>mathrm{M rightarrow M^{2+} + 2e^-}<math> Oxidation: Das Metall M gibt zwei Elektronen ab. <math>mathrm{O + 2e^- rightarrow O^{2-}}<math> Reduktion: Sauerstoff (O) nimmt zwei Elektronen auf. <math>mathrm{M + O rightarrow M^{2+} + O^{2-}}<math> Redoxreaktion: Sauerstoff oxidiert das Metall und wird dabei selbst reduziert. Sauerstoff hat in diesem Fall das Bestreben
	durch Aufnahme von zwei Elektronen eine stabile Valenzelektronenschale mit insgesamt acht Elektronen aufzubauen (Oktettregel)
	Das Metall wiederum kann durch Abgabe der Elektronen teilbesetzte Schalen auflösen und so die nächst niedrigere stabile Elektronenkonfiguration erreichen. [Bearbeiten]
Beispiele
	Ein klassisches Beispiel für die Oxidation durch Sauerstoff sind alle Arten der Verbrennung von Kohlenstoff-haltigen Stoffen unter Luftsauerstoff
	z.B
	Verbrennung von Kohle
	Waldbrände
	Kerzen usw.
	Benzin im Motor
	Ausgehend von Kohle (reiner Kohlenstoff) gibt jedes Kohlenstoff-Atom vier Elektronen an zwei Sauerstof-Atome zur Ausbildung von zwei Doppelbindungen ab
	Es entsteht Kohlendioxid (CO2)
	Nahrung wird im Körper in den vielen Schritten des biochemischen Stoffwechsels u.a. zu körpereigenen Stoffen
	Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasser oxidiert
	auch in vitro können organische Stoffe auf vielfältige Weise mit Sauerstoff reagieren: Ein primärer Alkohol (Alkanol) wird sanft oxidiert
	Nicht nur in vivo
	bei nochmaliger Oxidation eine Carbonsäure (Alkansäure)
	Dabei entsteht zunächst ein Aldehyd (Alkanal)
	Bei heftiger Oxidation kann der Schritt zum Aldehyd übersprungen werden
	Wird ein sekundärer Alkohol oxidiert
	so bildet sich dabei ein Keton (Alkanon)
	Tertiäre Alkohole können auf Grund ihrer bereits vorhandenen drei C-Bindungen nicht oxidiert werden
	Fe3O4
	FeO). Bei der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff (Knallgas) entsteht Wasserstoffoxid
	Eisen rostet (korrodiert) unter dem Einfluss von Sauerstoff und bildet verschiedene Eisenoxide (Rost: Fe2O3
	besser bekannt als Wasser (H2O). [Bearbeiten]
Oxidation ohne Sauerstoff
	Der Begriff der Oxidation wurde später auf Reaktionen erweitert
	auch wenn kein Sauerstoff daran beteiligt ist
	die nach dem gleichen chemischen Prinzip ablaufen
	Im weiteren Sinne bedeutet Oxidation das Abgeben von Elektronen
	Natrium wird also oxidiert
	Zum Beispiel gibt bei der Reaktion von Natrium und Chlor zu Kochsalz das Natriumatom ein Elektron an das Chloratom ab
	Im Gegenzug wird Chlor dabei reduziert
	Na → Na+ + e- Cl + e- → Cl- Na + Cl → Na+ + Cl- Da Chlor nur molekular in die Reaktion eingeht
	schreibt man genauer 2 Na + Cl2 → 2 Na+ + 2 Cl- → 2 NaCl [Bearbeiten]
Oxidationszahl
	Bei der Oxidation wird die Oxidationszahl erhöht (Na0 → Na+I)
	Oxidationszahlen Bei einem Atom eines Moleküls wird/werden das/die bindende(n) Elektronenpaar(e) dem Atom zugesprochen
	dessen Elektronegativität höher ist
	Zahlen gleichartiger Atomverbindungen werden untereinander gleich aufgeteilt
	Moleküle die Summe 0
	Ionen haben als Summe ihrer Oxidationszahlen ihre Ladungszahl
	Bedeutend sind die Oxidationszahlen derer Atome
	die eine funktionelle Gruppe tragen. [Bearbeiten]
Oxidation in der Biologie
	Vor allem in der Biologie definiert man Oxidation als "Abgabe von Wasserstoff"
	FAD) "entrissen". look at [1] (http://www.x-ho.com) Vorlage:Navigationsleiste Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie en:Oxidation es:Oxidación et:Oksüdatsioon fi:Hapetus fr:Oxydation ja:酸化 nl:Oxidatie pl:Utlenienie simple:Oxidation
	z.B. der Glycolyse werden organischen Verbindungen Wasserstoffatome durch bestimmte Coenzyme (NAD
	NADP
	Bei vielen biochemischen Vorgängen in der Zelle

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