Könnt ihr mir die Redoxreaktion erklären...?

Question

... ehrlich gesagt,ich verstehe weder die oxidation noch die reduktion. ich kann es zwar meisens nachvollziehen, aber von alleine komme ich nicht darauf. 
z.b. bei der reaktion von eisen und kupfer. warum ist kupfer bei der reduktion am anfang zweifach positiv geladen?
oder hier:
ox: 2Ca -> 2Ca^2+ + 4e-
red: O2 + 4e- -> 2O^2- 
warum steht jetzt eine zwei vor dem calcium, warum nimmt der sauerstoffatom 4 elektronen auf und warum gibt es zwei sauerstoffatome? ich wäre echt froh, wenn mir jemand die regeln der redoxreaktion erklären würde, sodass ich sie auch selber formulieren kann. 
danke im vorraus :)

Tim · Accepted Answer

hallo ashlyn,
also, zur erklärung deines ersten beispiels (eisen und kupfer):
die gleichung lautet:    Fe + Cu^2+ --> Fe^2+ + Cu
erstmal allgemein: Eine Redoxreaktion ist eine Reaktion, bei der ein Elektronenübergang stattfindet. Bei der Oxidation werden Elektronen abgegeben, bei der Reduktion diese Elektronen aufgenommen.
Das Kupfer ist anfangs positiv geladen, weil es sich um Ionen handelt. Das Experiment könnte z.B. sein, dass man einen Eisennagel in eine Kupfersulfatlösung taucht. In einer Kupfersulfatlösung befinden sich frei bewegliche Ionen (cu2+ ionen und SO4^2- ionen). Daher kommt schon mal die positive Ladung des Kupfers. Als sichtbare Veränderung wird der Eisennagel mit einer rötlichen Schicht überzogen (das ist Kupfer). Die Kupfer-ionen aus der lösung nehmen elektronen vom eisen auf (Reduktion: cu2+ + 2e- --> Cu). Dabei entstehen Kupferatome ( neutral geladen). Dies geschieht aufgrund der Tatsache, dass Kupfer edler ist als Eisen und damit ein höheres Bestreben hat, Elektronen aufzunehmen. Eisen ist unedler und gibt deshalb Elektronen ab. Die Oxidationsgleichung wäre dann Fe --> Fe2+ + 2e-

Die zweite gesamtgleichung lautet scheinbar 2Ca + O2 --> 2CaO
Wenn du die Gleichung aufstellen müsstest, stände da eben, dass Calcium mit Sauerstoff reagiert.
Dazu stellt man einfach die Reaktionsgleichung auf und gleicht die beiden seiten aus (vor CaO muss eine 2, weil es auf der linken seite der reaktiongleichung auch 2 sauerstoffatome sind, dzf. muss auch vors Ca eine 2. Sauerstoff kommt in Reinform immer als Molekül vor ). Ich weiß nicht ob du dich schon mit Oxidationszahlen auskennst; Sauerstoff hat die OZ -2 (in verbindungen), Moleküle haben die OZ 0. Man muss einfach über die Stoffe die OZ schreiben. Wenn die OZ kleiner wird, handelt es sich um die Reduktion, wenn sie größer wird handelt es sich um die Oxidation. Alternativ kann man auch feststellen, dass Metalle bei Redoxreaktionen oft Elektronen abgeben (weil sie ja eh nicht viele in der Außenschale haben). Da Calcium in der 2 HG des Periodensystems steht, kann es 2 Elektronen abgeben. Da aber in der Reaktionsgleichung von 2 Calciumatomen die Rede ist, werden 4 Elektronen abgegeben. Der Sauerstoff steht in der 6. HG, benötigt also noch 2 Elektronen für die volle Außenschale. Da vom Sauerstoff auch 2 Atome vorhanden sind, werden 4 Elektronen benötigt. 
Ich hoffe ich hab jetzt alles einigermaßen verständlich erklärt. Falls du immer noch fragen hast, einfach anschreiben

xYuukox · Answer

Einfach gesagt:
Redoxreaktion bedeutet, wenn etwas erst oxidiert und dann wieder reduziert.
Dies geht am Beispiel von Kupfer(oxid) sehr gut.
Wenn du es über dem Brenner erhitzt, oxidert es. Das siehst du daran, dass es sich rötlich färbt.
Das oxidierte Kupfernetz, also nun Kupferoxid hälst du danach in Ethanal. Sofort wird das Kupfernetz wieder schwarz, heißt es reduzierte wieder zurück.
Da es nun einmal oxidierte und danach wieder reduzierte, nennt man das Redoxreaktion. Der Eingangsstoff und der Ausgangsstoff sind der gleiche!

Warum das 2-fach geladen war, hab ich leider vergessen. Ansonsten frag ich nochmal in der Schule nach..

Könnt ihr mir die Redoxreaktion erklären...?

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