Chemie begreifen, Schulbuch

Für besonders Interessierte Das Wichtigste Hier wird es anschaulicher Q2 194 Seit vielen Jahrtausenden beschäftigt sich die Menschheit mit dem Feuer und versucht sein Wesen zu verstehen. Die meisten antiken Völker vermuteten einen göttlichen Ursprung. Die griechischen Naturphilosophen betrachteten es als Urgrund und später als Element. Im 17. Jahrhundert entwickelte Georg Ernst Stahl (1660–1734) eine ausgefeilte Theorie, die alle Ver- brennungsprozesse als Entweichen des Feuerstoffs (Phlogiston) erklärte: Holz zB wandelt sich in Asche um, und der Feuerstoff entweicht. Metallpulver verbrennen zu »Kalken« und leuchten dabei auf. Bei der Rückführung (lateinisch: re-ducere = rück-führen) eines »Kalkes« in das Metall muss der Feuerstoff wieder zugeführt werden, zB von der Kohle. Die Beobachtung, dass die Verbrennungsprodukte von Metallen schwerer sind als die Metalle selbst, führte zur Falsifikation der Phlogistontheorie und einer völligen Umkehrung bei der Er- klärung: Beim Verbrennen entweicht nichts aus dem Metall, sondern – ganz im Gegenteil – es kommt zu einer »Verbindung« mit Sauerstoff. Verbrennungsvorgänge wurden deshalb als Oxida- tionsvorgänge bezeichnet und ihre Umkehrung weiterhin als Reduktion. Erst im 20. Jahrhundert wurde klar, dass bei der Reaktion von Metallatomen mit Sauerstoffato- men Elektronen übertragen werden. Deshalb werden seit damals die Bezeichnungen Oxidation und Reduktion für jede Elektronenabgabe und -aufnahme verwendet. Die Begriffe erinnern an die ursprüngliche Bedeutung: Reaktion mit Sauerstoff und Rückführung zum Metall. Oxidation Vorgang der Elektronenabgabe Da freie Elektronen (wie auch Protonen) instabil sind, finden Elektronenaufnahme und Elektronenabgabe immer zusammen als Red-ox-reaktion statt. Das Reaktionsschema umfasst analog zu den konjugierten Säuren und Basen immer 2 Redoxpaare: Redoxreaktionen können völlig gleichwertig auf zweifache Weise dargestellt werden. Reduktions- mittel Elektronenspender bzw. Stoffteilchen , das Elektronen für eine Reduktion liefert. Oxidations- mittel Elektronenempfänger bzw. Stoffteilchen , das Elektronen aufnimmt. Reduktion Vorgang der Elektronenaufnahme Elektronenübertragungen und Protolysen verlaufen nach dem gleichen Schema, weil die abgespaltenen Elementarteilchen für sich allein instabil sind. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv