Redoxreaktion

RedoxReaktion bezeichnet in der Chemie eine Reaktion, bei der die Oxidationsstufen der beteiligten Stoffe sich ändern. Sie umfasst gleichzeitig eine Oxidation (Elektronenabgabe) und eine Reduktion (Elektronenaufnahme). Der Stoff, der Elektronen verliert, wirkt als Reduktionsmittel, der Stoff, der Elektronen aufnimmt, als Oxidationsmittel. Elektronen fließen vom Reduktions- zum Oxidationsmittel; der Elektronenaustausch erfolgt oft über zwei Halbgleichungen, die so kombiniert werden, dass Masse und Ladung ausgeglichen sind.

In der Praxis werden Redoxreaktionen oft über Standardreduktionspotenziale beschrieben. Nach Standardpotenzialen verschiebt sich die Reaktion zugunsten des Elektronenempfängers; der Partner mit dem höheren Potenzial wird reduziert. Redoxprozesse treten in Lösungen, Festkörpern oder Gasphasen auf und sind zentral in Technik, Umwelt und Biologie.

Typische Beispiele sind die Korrosion von Metallen (Eisen zu Eisenoxid), Verbrennungsreaktionen, Zellatmung, bei der Elektronen auf Sauerstoff übertragen werden, sowie die Photosynthese, bei der Wasser oxidiert und NADP+ reduziert wird. Anwendungen finden sich in Batterien und Brennstoffzellen, Elektrochemie, Umweltchemie und Metallgewinnung.

Balancierung: Die Elektronenbilanz erfolgt durch geeignete Multiplikation der Halbgleichungen; in sauren oder basischen Lösungen werden H+- bzw. OH−-Ionen ergänzt, bis Masse- und Ladungsausgleich erreicht sind.