Dieses Quiz als Battle spielen: Deutsch, Klasse 7-8, G-Niveau

Redoxreaktionen - Chemie

Einleitung

Redoxreaktionen begegnen Dir täglich: Eisen rostet, eine Kerze brennt, Batterien liefern Strom und Pflanzen betreiben Fotosynthese. Gemeinsam ist diesen Vorgängen die Übertragung von Elektronen. Ein Teilchen gibt Elektronen ab, ein anderes nimmt sie auf. Beide Teilvorgänge laufen immer gekoppelt ab.

In diesem aiMOOC lernst Du, Oxidation und Reduktion sicher zu unterscheiden, Oxidations- und Reduktionsmittel zu erkennen, einfache Redoxgleichungen aufzustellen und Anwendungen in Alltag und Technik zu erklären.

Beim Verbrennen von Magnesium wird sehr helles Licht frei. Solche Versuche dürfen nur als beaufsichtigter Demonstrationsversuch mit geeigneter Schutzausrüstung durchgeführt werden.

Grundlagen

Was ist eine Redoxreaktion?

Eine Redoxreaktion ist eine chemische Reaktion, bei der Elektronen von einem Elektronendonator auf einen Elektronenakzeptor übertragen werden.

Oxidation: Abgabe von Elektronen
Reduktion: Aufnahme von Elektronen
Reduktionsmittel: gibt Elektronen ab und wird selbst oxidiert
Oxidationsmittel: nimmt Elektronen auf und wird selbst reduziert

Merksatz: Oxidation gibt Elektronen ab, Reduktion nimmt Elektronen auf.

Beispiel: Magnesium reagiert mit Sauerstoff

Die Gesamtreaktion lautet:

$2 M g + O_{2} \to 2 M g O$

Die Reaktion lässt sich in zwei Teilgleichungen zerlegen:

Oxidation:

$2 M g \to 2 M g^{2 +} + 4 e^{-}$

Reduktion:

$O_{2} + 4 e^{-} \to 2 O^{2 -}$

Magnesium gibt Elektronen ab und ist deshalb das Reduktionsmittel. Sauerstoff nimmt Elektronen auf und ist das Oxidationsmittel.

Elektronenübertragung sichtbar machen

Ein Kupferdraht in Silbernitratlösung kann mit Silberkristallen überzogen werden. Dabei gibt Kupfer Elektronen ab. Silber-Ionen nehmen sie auf.

Oxidation:

$C u \to C u^{2 +} + 2 e^{-}$

Reduktion:

$2 A g^{+} + 2 e^{-} \to 2 A g$

Gesamtgleichung:

$C u + 2 A g^{+} \to C u^{2 +} + 2 A g$

Die Elektronenzahl muss in beiden Teilgleichungen gleich sein. Erst dann dürfen die Teilgleichungen addiert werden.

Oxidationszahlen

Wozu dienen Oxidationszahlen?

Die Oxidationszahl ist eine formale Hilfszahl. Sie zeigt, welchem Atom Elektronen rechnerisch zugeordnet werden. Eine steigende Oxidationszahl bedeutet Oxidation, eine sinkende Oxidationszahl bedeutet Reduktion.

Wichtige Schulregeln:

Elemente im elementaren Zustand besitzen die Oxidationszahl null.
Bei einatomigen Ionen entspricht die Oxidationszahl der Ionenladung.
Sauerstoff besitzt meist die Oxidationszahl minus zwei.
Wasserstoff besitzt meist die Oxidationszahl plus eins.
Die Summe aller Oxidationszahlen entspricht der Gesamtladung des Teilchens.

Beim Übergang von $M g$ zu $M g^{2 +}$ steigt die Oxidationszahl von null auf plus zwei. Magnesium wird oxidiert.

Redoxgleichungen aufstellen

Für einfache Aufgaben kannst Du so vorgehen:

Bestimme die Oxidationszahlen.
Markiere die Atome mit veränderter Oxidationszahl.
Formuliere Oxidation und Reduktion als Teilgleichungen.
Gleiche die Zahl der übertragenen Elektronen an.
Ergänze die Teilgleichungen zur Gesamtgleichung.
Prüfe Atomanzahl und Ladung.

Redoxreaktionen in galvanischen Zellen

In einer galvanischen Zelle wird eine freiwillig ablaufende Redoxreaktion räumlich getrennt. Die Elektronen fließen durch einen äußeren Leiter. Dadurch kann elektrische Energie genutzt werden.

Im Daniell-Element laufen diese Teilreaktionen ab:

Zink-Halbzelle, Oxidation:

$Z n \to Z n^{2 +} + 2 e^{-}$

Kupfer-Halbzelle, Reduktion:

$C u^{2 +} + 2 e^{-} \to C u$

Gesamtreaktion:

$Z n + C u^{2 +} \to Z n^{2 +} + C u$

Die Zinkelektrode ist die Anode, an der die Oxidation stattfindet. Die Kupferelektrode ist die Kathode, an der die Reduktion stattfindet. Die Salzbrücke ermöglicht den Ladungsausgleich zwischen den Halbzellen.

Anwendungen und Alltag

Korrosion

Bei der Korrosion von Eisen wird Eisen oxidiert. Sauerstoff wird in Gegenwart von Wasser reduziert. Rost ist kein reines Eisenoxid, sondern ein Gemisch aus wasserhaltigen Eisenoxiden und Eisenoxidhydroxiden.

Schutzmaßnahmen wie Lackieren, Verzinken oder ein geeigneter kathodischer Korrosionsschutz unterbrechen einen Teil des Redoxvorgangs oder lenken ihn auf ein anderes Metall.

Verbrennung und Thermitreaktion

Verbrennungen sind häufig Redoxreaktionen mit Sauerstoff. Bei der Thermitreaktion reduziert Aluminium Eisenoxid zu Eisen. Dabei wird sehr viel Energie frei.

$F e_{2} O_{3} + 2 A l \to 2 F e + A l_{2} O_{3}$

Aluminium wird oxidiert, Eisen-Ionen im Eisenoxid werden reduziert. Die Thermitreaktion ist kein Schülerversuch und darf nur von qualifizierten Personen unter strengen Sicherheitsbedingungen demonstriert werden.

Batterien, Akkus und Stoffwechsel

In Batterien und Akkus werden chemische und elektrische Energie durch Redoxreaktionen ineinander umgewandelt. Auch die Zellatmung beruht auf vielen gekoppelten Elektronenübertragungen. Dabei wird die in Nährstoffen gespeicherte Energie schrittweise nutzbar gemacht.

Elektrolyse

Bei einer Elektrolyse erzwingt eine äußere Spannungsquelle eine Redoxreaktion. An der Anode findet weiterhin die Oxidation statt, an der Kathode die Reduktion.

Die Elektrolyse ist wichtig für die Metallgewinnung, Galvanisierung und Herstellung chemischer Grundstoffe. Auch die Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser kann elektrolytisch erfolgen.

Zusammenfassung

Eine Redoxreaktion besteht aus Oxidation und Reduktion. Elektronenabgabe und Elektronenaufnahme sind stets gekoppelt. Oxidationszahlen helfen, den Elektronentransfer zu erkennen. Redoxreaktionen erklären Verbrennung, Korrosion, Batterien, Elektrolyse und viele Vorgänge in Lebewesen.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was kennzeichnet eine Redoxreaktion? (Elektronen werden übertragen) (!Protonen werden immer übertragen) (!Nur Sauerstoff wird gebildet) (!Es entsteht immer ein Gas)

Was geschieht bei einer Oxidation? (Elektronen werden abgegeben) (!Elektronen werden aufgenommen) (!Neutronen werden abgegeben) (!Die Stoffmenge wird immer halbiert)

Was geschieht bei einer Reduktion? (Elektronen werden aufgenommen) (!Elektronen werden abgegeben) (!Protonen werden immer gebildet) (!Die Temperatur sinkt immer)

Welche Aufgabe hat ein Oxidationsmittel? (Es nimmt Elektronen auf) (!Es gibt Elektronen ab) (!Es verhindert jede Reaktion) (!Es bildet immer Sauerstoff)

Welche Aufgabe hat ein Reduktionsmittel? (Es gibt Elektronen ab) (!Es nimmt Elektronen auf) (!Es neutralisiert jede Säure) (!Es wirkt nur als Katalysator)

Wie verändert sich die Oxidationszahl bei einer Oxidation? (Sie steigt) (!Sie sinkt) (!Sie bleibt immer gleich) (!Sie wird immer null)

Welches Metall wird im Daniell-Element oxidiert? (Zink) (!Kupfer) (!Silber) (!Gold)

Wo findet die Oxidation statt? (An der Anode) (!An der Kathode) (!In der Salzbrücke) (!Nur in der Lösung)

Was ermöglicht die Salzbrücke in einer galvanischen Zelle? (Den Ladungsausgleich) (!Die Erzeugung von Elektronen) (!Das Schmelzen der Elektroden) (!Die vollständige Trennung aller Ionen)

Was ist für eine Elektrolyse erforderlich? (Eine äußere elektrische Spannung) (!Nur Sonnenlicht) (!Immer eine offene Flamme) (!Ein Vakuum)

Memory

Oxidation	Elektronenabgabe
Reduktion	Elektronenaufnahme
Oxidationsmittel	Elektronenakzeptor
Reduktionsmittel	Elektronendonator
Anode	Ort der Oxidation
Kathode	Ort der Reduktion
Salzbrücke	Ladungsausgleich

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Bedeutung
Oxidation	Abgabe von Elektronen
Reduktion	Aufnahme von Elektronen
Oxidationsmittel	Nimmt Elektronen auf
Reduktionsmittel	Gibt Elektronen ab
Galvanische Zelle	Wandelt chemische in elektrische Energie um

Kreuzworträtsel

Oxidation	Wie heißt die Abgabe von Elektronen?
Reduktion	Wie heißt die Aufnahme von Elektronen?
Elektronen	Welche Teilchen werden bei einer Redoxreaktion übertragen?
Anode	Wie heißt die Elektrode, an der die Oxidation stattfindet?
Kathode	Wie heißt die Elektrode, an der die Reduktion stattfindet?
Korrosion	Wie heißt die schädigende Reaktion eines Metalls mit seiner Umgebung?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Redox-Begriffe: Gestalte eine Lernkarte mit den vier Begriffen Oxidation, Reduktion, Oxidationsmittel und Reduktionsmittel.
Redox im Alltag: Fotografiere drei ungefährliche Beispiele für mögliche Redoxvorgänge und begründe Deine Auswahl.
Teilgleichungen: Markiere in einer vorgegebenen Reaktionsgleichung Elektronenabgabe und Elektronenaufnahme mit zwei unterschiedlichen Symbolen.
Korrosionsbeobachtung: Dokumentiere über mehrere Tage, wie sich ein feuchter Eisengegenstand verändert, ohne Chemikalien hinzuzufügen.

Standard

Magnesiumoxid: Erkläre die Reaktion von Magnesium mit Sauerstoff mithilfe von Teilgleichungen und Oxidationszahlen.
Silberabscheidung: Werte ein Bild oder Video zur Reaktion von Kupfer mit Silber-Ionen aus und ordne die Stoffe ihren Rollen zu.
Daniell-Element: Zeichne eine beschriftete galvanische Zelle und trage Elektronenfluss, Ionenbewegung, Anode und Kathode ein.
Korrosionsschutz: Vergleiche Lackieren, Verzinken und kathodischen Korrosionsschutz in einer Tabelle.

Schwer

Redoxgleichung: Entwickle eine Schritt-für-Schritt-Erklärung zum Ausgleichen einer anspruchsvolleren Redoxgleichung.
Batterievergleich: Vergleiche zwei Batterietypen anhand ihrer Redoxpaare, Nutzung, Wiederaufladbarkeit und Umweltwirkung.
Elektrolyse und Energiewende: Erstelle ein Erklärvideo dazu, wie Elektrolyse zur Herstellung von Wasserstoff eingesetzt werden kann.
Redox-Interview: Befrage eine Fachperson aus Labor, Metallbau, Energie- oder Umwelttechnik zur Bedeutung von Redoxreaktionen und werte das Gespräch aus.

Lernkontrolle

Elektronentransfer erklären: Erkläre an einem selbst gewählten Beispiel, warum Oxidation und Reduktion nicht unabhängig voneinander ablaufen können.
Stoffrollen begründen: Entscheide bei einer unbekannten einfachen Redoxgleichung, welcher Stoff Oxidationsmittel und welcher Reduktionsmittel ist, und begründe Deine Entscheidung.
Galvanische Zelle übertragen: Plane eine beschriftete Modellzeichnung, die den Weg der Elektronen und den Ladungsausgleich verständlich zeigt.
Korrosion bewerten: Beurteile für ein Fahrrad, eine Brücke oder ein Schiff zwei geeignete Korrosionsschutzmaßnahmen.
Energieumwandlung vergleichen: Vergleiche galvanische Zelle und Elektrolyse hinsichtlich Energiefluss, Freiwilligkeit der Reaktion und Elektrodenvorgängen.
Fehleranalyse: Untersuche eine fehlerhafte Redoxgleichung und erkläre, ob Atome, Ladungen und Elektronenzahlen korrekt ausgeglichen sind.

Lernnachweis

Für einen Lernnachweis solltest Du zeigen, dass Du:

Oxidation und Reduktion als Elektronenabgabe und Elektronenaufnahme erklären kannst.
Oxidationsmittel und Reduktionsmittel sicher zuordnen kannst.
Oxidationszahlen in einfachen Verbindungen bestimmst.
Teilgleichungen aufstellst und Elektronenzahlen ausgleichst.
eine galvanische Zelle mit Anode, Kathode, Elektronenfluss und Salzbrücke erklärst.
Anwendungen wie Korrosion, Batterie und Elektrolyse auf Redoxvorgänge zurückführst.
Sicherheitsregeln bei energiereichen Reaktionen begründen kannst.

OERs zum Thema

Freie Medien und Vertiefung

Verknüpfte Lernbereiche

Redoxreaktionen

aiMOOC-Projekte

Schulfach+

Prüfungsliteratur 2026
Bundesland	Bücher	Kurzbeschreibung
Baden-Württemberg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Mittlere Reife Der Markisenmann - Jan Weiler oder Als die Welt uns gehörte - Liz Kessler Ein Schatten wie ein Leopard - Myron Levoy oder Pampa Blues - Rolf Lappert	Abitur Dorfrichter-Komödie über Wahrheit/Schuld; Roman über einen Ort und deutsche Geschichte. Mittlere Reife Wahllektüren (Roadtrip-Vater-Sohn / Jugendroman im NS-Kontext / Coming-of-age / Provinzroman).
Bayern	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Lustspiel über Machtmissbrauch und Recht; Roman als Zeitschnitt deutscher Geschichte an einem Haus/Grundstück.
Berlin/Brandenburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.
Bremen	Abitur Nach Mitternacht - Irmgard Keun Mario und der Zauberer - Thomas Mann Emilia Galotti - Gotthold Ephraim Lessing oder Miss Sara Sampson - Gotthold Ephraim Lessing	Abitur Roman in der NS-Zeit (Alltag, Anpassung, Angst); Novelle über Verführung/Massenpsychologie; bürgerliche Trauerspiele (Moral, Macht, Stand).
Hamburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun	Abitur Justiz-/Machtkritik als Komödie; Großstadtroman der Weimarer Zeit (Rollenbilder, Aufstiegsträume, soziale Realität).
Hessen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Prozess - Franz Kafka	Abitur Gerichtskomödie; Fragmentdrama über Gewalt/Entmenschlichung; Erinnerungsroman über deutsche Brüche; moderner Roman über Schuld, Macht und Bürokratie.
Niedersachsen	Abitur Der zerbrochene Krug - Heinrich von Kleist Das kunstseidene Mädchen - Irmgard Keun Die Marquise von O. - Heinrich von Kleist Über das Marionettentheater - Heinrich von Kleist	Abitur Schwerpunkt auf Drama/Roman sowie Kleist-Prosatext und Essay (Ehre, Gewalt, Unschuld; Ästhetik/„Anmut“).
Nordrhein-Westfalen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.
Saarland	Abitur Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann	Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).
Sachsen (berufliches Gymnasium)	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Irrungen, Wirrungen - Theodor Fontane Der gute Mensch von Sezuan - Bertolt Brecht Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Der Trafikant - Robert Seethaler	Abitur Mischung aus Klassiker-Drama, sozialem Drama, realistischem Roman, epischem Theater und Gegenwarts-/Erinnerungsroman; zusätzlich Coming-of-age im historischen Kontext.
Sachsen-Anhalt	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Themenfelder)	Abitur Schwerpunktsetzung über Themenfelder (u. a. Literatur um 1900; Sprache in politisch-gesellschaftlichen Kontexten), ohne feste Einzeltitel.
Schleswig-Holstein	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.
Thüringen	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)	Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.
Mecklenburg-Vorpommern	Abitur (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)	Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.
Rheinland-Pfalz	Abitur (keine landesweit einheitliche Pflichtlektüre; schulische Auswahl)	Abitur Keine landesweite Einheitsliste; Auswahl kann schul-/kursbezogen erfolgen.