Oxidation

• Was bedeutet der Begriff “Oxidation”?
  Als Oxidation bezeichnet man die chemische Reaktion, bei der ein Atom ein Molekül Elektron oder auch ein Ion abgibt und sich dieses Molekuel/Ion an einem anderen Atom anlagert. Somit ist das eine Atom positv geladen und das andere Atom ist negativ geladen. Der Begriff “Oxidation” wurde von dem franzoesischen Chemiker Antoine Laurent de Lavoisier gepraegt. Er beschreibt damit die Verbindung von Sauerstoff mit einem anderen chemischen Element. Es werden also Oxide gebildet.

• Was sind Oxide?
  Oxide sind Sauerstoffverbindungen. Die meisten Oxide entstehen, wenn brennbare Stoffe sich mit Sauerstoff verbinden.

• Verschiedene Oxide
  Schwefel+ Sauerstoff —> Schwefeldioxid
  Stickstoff+ Sauerstoff —> Schwefelmonoxid
  Kohlenstoff+ Sauerstoff —> Kohlenstoffdioxid

• Was ist zu beachten, wenn man mit diesen Oxiden arbeitet?
  Besonders wichtig ist es, dass bei diesen Oxiden die Daempfe nicht eingeatmet werden, denn dadurch können Veraetzungen der Schleimhaeute entstehen.

• Experiment zu der Oxidation
  Es gibt auch ein sehr bekanntes Experiment, welches den Beweis der Oxidation zeigt. Es wurde von dem breühmten Chemiker Antoine de Lavoisier durchgeführt. Bei dem Experiment, wurden zwei gleich schwere Stuecken Eisen- Wolle auf einen Waagebalken gelegt. Zuerst waren die beiden Waagenbalken noch im Gleichgewicht. Anschließend wurde die eine Eisen-Wolle vollständig verbrannt. Durch dieses Experiment konnte man sehe, dass die Masse der Verbrannten Eisen-Wolle zugenommen hat. Nach vielen Überlegungen, erkannte Antoine de Lavoisier die wichtige Rolle des Sauerstoffs bei Verbrennungen. Er führte noch mehr Experimente dazu durch und stellte fest, dass bei Verbrennungen einer Substanz mit Sauerstoff eine Verbindung eingeht und ein neuer Stoff entsteht.

• Wer war der Chemiker Antoine de Lavoisier?
  Antoine de Lavoisier wurde am 26. August 1743 als Sohn eines wohlhabenden Juristen in Paris geboren. Er besuchte die Eliteschule Collège Mazarin und wandte sich seiner großen Leidenschaft, der Naturwissenschaften. Nachdem er die Schule absolviert hatte, studierte er zunächst Rechtswissenschaften doch im späteren Verlauf seines Lebens, gab er dieses Interessenfeld auf, damit er sich der Chemie widment konnte. Im Jahre 1771 heiratete er die erst 14-jaehrige Marie-Anne Pierette Paulze. Diese kam auch aus einer wohlhabenden Familie und daher hatte Antoine de Lavoisier die finanziellen Moeglichkeiten, um seine spaeteren Experimente durchzu führen. Er widmete sich zurest dem Bereich Wasser und hat auch da viele Experimente durchgefuehrt. Nach der Untersuchung des Wassers,widmete sich Antoine de Lavoisier den Gasen. Er stellte dabei die Theorie auf, dass bei allen brennbaren Stoffen ein Brennstoff vorhanden sein. Dieser “Brennstoff” soll angeblich bei der Verbrennung entweichen. Die Stodde, die entwichen sind, sollen sich mit der Luft vermischen. Jedoch machen die Stoffe dadurch die Luft ungeeignet für weitere Verbrennungen. Zu diesem Zeitpunkt war auch schon bekannt, dass Metalle bei ihrer Verkalkung oder auch Kalzination an Gewicht zu legen. Mittlerweile ist dieser Vorgang als Oxidation bekannt. Desweiteren führte Antoine de Lavoisier einen weiteren Versuch durch, wobei er es versuchte einen Diamanten zu verbrennen. Er plazierte den Diamanten unter einer Glasglocke , die im Wasser steht und mit Hilfe von ueberdimensionalen Brennstäben verbrannt wird. Bei der Verbrennung nahm das Gasvolumen ab und Antoine de Lavoisier untersuchte die verbliebenden Stoffe. Durch die Kalkwasserprobe, wies er das Gas Kohlenstoffdioxid nach. Er konnte heausfinden, dass das Kohlenstoff vom Diamanten mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidiert ist.

• Die Kalkwasser-Probe
  Bei der Kalkwasser-Probe untersucht man verschiedene Gase nach Kohlenstoffdioxid. Dabei wird das vorhandene Gas in Wasser mit Kalk geleitet. Wird das Wasser trüb, so kann man erkennen, dass Kohlenstoffdioxid vorhanden. Diese Probe ist somit eine Nachweisreaktion. Das Kalkwasser trübt sich, weil sich durch die Einleitung von Kohlenstoffdioxid, Calciumcarbonat bildet und dadurch das Wasser trüb wird.

• Einfache Beispiele für die Oxidation:
  C+O² —> CO²
  Kohlenstoff+ Sauerstoff —> Kohlenstoffdioxid

• Wie ist ein Atom aufgebaut?
  Ein Atom besteht aus einer Atomhülle und aus einem Atomkern. In der Atomhülle sind die Elektronen in einzelne Schalen oder auch Felder unterteilt und rutieren um den Atomkern herum. Die Elektronen sind negativ geladen. In dem Atomkern befinden sich die Protonen und die Neutronen. Die Protonen sind positiv geladen und die Neutronen neutral. Zudem sorgen die Neutronen dafür, dass der Atomkern zusammengehalten wird.

• Oxidation ohne Sauerstoff
  Der Begriff Oxidation wurde später auf das Wort Reaktionen erweiter und beschreibt im wesentlichen das Abgeben von Elektronen. Dem nach zu folgen gibt es auch Stoffe die Ohne Sauerstoff Oxidieren. Ein passendes Beispiel währe Natrium und Chlor. Diese beiden chemischen Elemente reagierten zusammen und es entsteht das Natriumchlorid. Dabei ist es zu beachten, dass das Natriumatom ein Elektron abgibt und somit positiv geladen ist, weil mehr Protonen im Atom vorhanden sind. Das Elektron, welches abgesondert wurde lagert sich am Chloratom an und das Chloratom hat mehr Elektronen als Neutronen und ist somit negativ geladen. Das Natrium wird oxidiert und das Chlor wird reduziert.

• Was ist die Oxidationszahl?
  Als Oxidationszahl bezeichnet man die hypothetische Ladungszahl eines Atoms oder auch einer Atomgruppe. Wenn ein Stoff oxidiert, erhöht sich die Oxidationszahl. Jedoch wenn ein Stoff reduziert wird, wird die Oxidationszahl verringert.

• Oxidation in der Biologie
  Nicht nur in der Chemie spricht man von einer Oxidation, wenn sich ein Stoff mit Sauerstoff verbindet. In der Biologie spricht man auch von iner Oxidation, wen Wasserstoff abgegeben wird. Bei bestimmten organischen Verbindungen, werden Wasserstoffatome durch bestimmte Coenzyme entrisse und oxidieren somit.