Unsere Welt ist eine riesige Kombination von Bausteinen, die als Elemente bezeichnet werden. Diese Elemente bilden, wenn sie kombiniert werden, Moleküle. Moleküle sind das, was die ganze Materie um uns herum ausmacht und alles, was in den Weiten des gesamten Universums existiert. Die Wechselwirkung all dieser Materialien führt zu chemischen Reaktionen unterschiedlicher Art. Einige sind konstruktiv, andere destruktiv, aber sie alle führen zu spezifischen und oft notwendigen Ergebnissen. Eine sehr häufige und leicht sichtbare chemische Reaktion wird als Oxidation bezeichnet.
Was ist Oxidation?
Oxidation ist eine chemische Reaktion, die die Verschiebung oder Bewegung von Elektronen von einer Substanz in eine andere beinhaltet. Immer wenn zwei unterschiedliche Materialien miteinander in Kontakt kommen, entsteht oft eine chemische Wechselwirkung, die zu unterschiedlichen Ergebnissen führen kann. Einige Kombinationen verursachen eine Reaktion namens Oxidation. Dabei entzieht ein Material dem anderen Elektronen, wodurch sich viele der chemischen und physikalischen Eigenschaften der Materialien verändern.
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Der zweiteilige Prozess
Die Oxidation ist Teil eines zweiteiligen Prozesses. Der andere Teil heißt Reduktion. Bei der so genannten chemischen Reaktion kommt es zu einem Elektronenverlust. Im Reduktionsteil der Wechselwirkung kommt es zu einer Elektronenzunahme. Wenn die beiden beteiligten Materialien miteinander in Kontakt kommen, übertragen sie im Grunde Elektronen von einem zum anderen, was sowohl eine Oxidation als auch eine Reduktion bewirkt.
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Nenn es REDOX
Die beiden Reaktionen, Oxidation und Reduktion, werden oft zusammen als REDOX bezeichnet. REDOX ist die Kombination der Abkürzungen RED für Reduktion und OX für Oxidation. Der Begriff REDOX erinnert uns daran, dass es sich immer um einen zweiteiligen Prozess handelt. Es ist unmöglich, dass ein Material Elektronen verliert, ohne dass das zweite Material sie aufnimmt. Beide Stoffe werden geändert, und wenn Sie die Unterschiede des einen berücksichtigen, müssen Sie auch die Änderungen des anderen berücksichtigen.
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Geistige Verknüpfungen
Da Oxidation die Verschiebung oder Bewegung von Elektronen ist, ist es manchmal schwierig, sich daran zu erinnern, welcher Teil des Prozesses Elektronen verliert und welcher Teil sie gewinnt. Es gibt mentale Abkürzungen, die uns helfen sollen, uns daran zu erinnern, welcher Prozess welcher ist, wie zum Beispiel OIL RIG. OIL RIG steht für Oxidation Is Losing, Reduction Is Gain. Eine andere Abkürzung ist LEO, der Löwe sagt GER. In diesem Satz steht LEO für Loss of Electrons is Oxidation, und GER steht für Gaining Electrons is Reduction.
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Sichtbare Änderungen
Während des Oxidationsprozesses werden die beteiligten Materialien physikalisch verändert. Einige Effekte sind sichtbar; manche sind es nicht. Wenn beispielsweise Eisen oxidiert wird, reagiert es mit Sauerstoff und erzeugt Rost. Der Rost ist chemisch immer noch die gleiche Eisensubstanz wie zuvor, jedoch ohne seine normale Elektronenzufuhr. Aber während das Eisen Elektronen verliert, nimmt der Sauerstoff in der anderen Hälfte des Prozesses, der Reduktion genannt wird, Elektronen auf. Es ist auch anders, aber es ist keine sichtbare Veränderung. Die Wirkung sieht man am Eisen, aber nicht am Sauerstoff.
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Grenzen der Oxidation
Einige Elemente sind anfälliger für Oxidation als andere. Wenn ein Element sehr leicht Elektronen verliert, wird es als leicht oxidierbar bezeichnet. Viele Metalle wie Eisen, Magnesium und Natrium werden leicht oxidiert. Andere Materialien geben ihre Elektronen nicht leicht ab und sollen nicht leicht oxidiert werden. Nichtmetalle wie Chlor, Sauerstoff und Stickstoff geben ihre Elektronen nicht leicht ab und gelten als nicht leicht oxidierbar.
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Das Beispiel von Rust
Das wahrscheinlich häufigste Beispiel für Oxidation ist das Rosten von Eisen. Der Stoff Eisen ist in seiner normalen Form extrem stark und fest. Es wird als Baumaterial für Millionen von Gegenständen verwendet, die wir täglich verwenden, und ist vielseitig, langlebig und langlebig. Bei Kontakt mit Sauerstoff findet jedoch die chemische Reaktion statt, die Oxidation genannt wird, und Elektronen werden vom Eisen in den Sauerstoff verschoben. Das Eisen verliert ohne die richtige Elektronenzahl viele seiner besten Eigenschaften und wird spröde, schwach und flockig. Es ist technisch gesehen immer noch Eisen, aber wir nennen es Rost.
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Der Begriff Oxidation
Oxidation erhielt ihren Namen, als ursprünglich angenommen wurde, dass Sauerstoffgas, wie wir es in unserer Atmosphäre finden, das einzige Material ist, das die Reaktion verursacht. Da die Reaktion des Eisenrostens so weit verbreitet ist, war sie das erste Beispiel für Oxidation und wurde eine Zeitlang zur Grundlage unseres Verständnisses des Prozesses. Seitdem wurde festgestellt, dass neben Sauerstoff auch viele andere Materialien dazu führen können, dass andere Elemente Elektronen verlieren.
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Oxidation und Frucht
Ein weiteres gutes Beispiel für Oxidation ist, wenn Früchte braun werden. Das Innere einer Frucht hat normalerweise eine gesunde helle Farbe, ziemlich fest und gut im Geschmack. Wenn die Frucht Sauerstoff ausgesetzt wird, beginnt das innere Material Elektronen zu verlieren und die Eigenschaften dieses Materials ändern sich. Sein Aussehen verfärbt sich dunkelbraun, die Substanz wird viel weicher und matschiger und er verliert oft seinen ursprünglichen frischen, fruchtigen Geschmack. Das Endergebnis ist ein perfektes Beispiel und ähnelt sehr dem Effekt, den wir sehen, wenn Eisen rostet und das Material physikalisch verändert wird.
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Weitere Beispiele für Oxidation
Andere Beispiele für Oxidation umfassen elektrochemische Reaktionen. Wenn wir beispielsweise einen Kupferdraht in eine Lösung mit Silberionen legen, wird das Kupfermetall oxidiert, da Elektronen von ihm auf die Silberionen übertragen werden. Es gibt auch biologische Funktionen, die Oxidationsprozesse nutzen, um Energie zu synthetisieren und Kohlendioxid zu erzeugen, das mit jedem Atemzug aus dem menschlichen Körper ausgeschieden wird. Oxidation in verschiedenen Formen und mit unterschiedlichen Ergebnissen ist ein großer Teil der Lebensprozesse um uns herum.
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