alltagsrelevante redoxreaktionen chemie fachreferat, 31. märz 2008
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Alltagsrelevante Alltagsrelevante RedoxreaktionenRedoxreaktionen
Chemie Fachreferat, 31. März 2008
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Gliederung:Gliederung: Redoxreaktionen
Begriffsklärung Redoxreaktionen in der Geschichte Ablauf einer Redoxreaktion
Die Verbrennung Vorraussetzungen Verlauf & Arten der Verbrennung Beispiel: Korrosion von Eisen
Der Hochofenprozess Aufbau und Ablauf chemischer Prozess
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Redoxreaktion: BegriffeRedoxreaktion: Begriffe Oxidation
Elektronenabgabe; der oxidierte Stoff besitzt eine höhere Oxidationszahl
ReduktionElektronenaufnahme; der reduzierte Stoff besitzt eine niedrigere Oxidationszahl
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Redoxreaktion: BegriffeRedoxreaktion: Begriffe Oxidationsmittel
ist derjenige Stoff der Elektronen aufnimmt und somit die Oxidation ermöglicht
Reduktionsmittelist derjenige Stoff der Elektronen abgibt und somit die Reduktion ermöglicht
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Redoxreaktion: BegriffeRedoxreaktion: Begriffe
RedoxvorgangOxidation und Reduktion sind miteinander gekoppelt und laufen gleichzeitig ab
Oxidationszahlengeben Auskunft über den “Oxidationszustand” eines Stoffes
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Oxidationszahlen: RegelnOxidationszahlen: Regeln
1. EN Partner < OZ < EP Partner
2. Im Grundzustand Oxidationszahl 0
3. Stellung im PSE Halogene -1 Sauerstoff -2 Alkalimetalle +1
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Oxidationszahlen: RegelnOxidationszahlen: Regeln
4. Ionenladung = Oxidationszahl
Cl⁻ -1 Mg²⁺ +2
5. Summe OZ = Ionenladung
SO₄²⁻ S = +6, O₄ = -2
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Redoxreaktionen: Redoxreaktionen: GeschichteGeschichte
Oxidation Sauerstoffübertragung
Reduktion Metall aus Metalloxid gewinnen
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Redoxreaktion: AblaufRedoxreaktion: Ablauf
Oxidation A → A⁺ + e⁻ Stoff A gibt als Reduktionsmittel
(Donator) ein Elektron ab Reduktion B + e⁻ → B⁻
Das Elektron wird vom Oxidationsmittel (Akzeptor) B aufgenommen
Redoxreaktion A + B → A⁺ + B⁻ Stoff A gibt ein Elektron an Stoff B ab
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Die VerbrennungDie Verbrennung
Oxidation verläuft exotherm Abgabe von Licht, Wärme und
flüchtigen Stoffen Verbrennungsgeschwindigkeit und
Entzündungstemperatur sind wichtige Parameter
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Verbrennung: Verbrennung: EntzündungstemperaturenEntzündungstemperaturen
Beispiele
Stoff ϑ in °C
Benzin 200 - 300
Heizöl 650
Holz 300
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Verbrennung: Verbrennung: VerbrennungswärmeVerbrennungswärme
Beispiele
Stoff Q in KJ
Holz (1kg) 12 000
Erdgas (1m³) 38 000
Magnesium (1kg) 14 950
Kupfer (1kg) 2 000
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Verbrennung: Verbrennung: VorraussetzungenVorraussetzungen
Brennbares Material Oxidationsmittel Richtige Mengenverhältnis Gute Vermischung von Material und
Oxidationsmittel Katalysator kann beschleunigen oder
erst ermöglichen
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Verbrennung: ArtenVerbrennung: Arten
Explosion (schlagartige Verbrennung) Plötzlicher Temperatur- und
Druckanstieg Volumenausdehnung Freisetzung von großen Energiemengen Entstehung einer Druckwelle
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MehlstaubexplosionMehlstaubexplosion
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Verbrennung: ArtenVerbrennung: Arten
Vollständige Verbrennung Entstehung von Feuer mit
Flammenerscheinung
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Verbrennung: Arten
Unvollständige Verbrennung Geringe Sauerstoffzufuhr Niedrige Verbrennungstemperatur Entstehung von giften Gasen wie
Kohlenmonoxid CO oder polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)
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Verbrennung: ArtenVerbrennung: Arten
Die langsame Verbrennung Bildung einer Metalloxidschicht Verläuft ohne Feuererscheinung Unterhalb der Entzündungstemperatur
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Verbrennung: KorrosionVerbrennung: Korrosion
DefinitionDie von der Oberfläche ausgehende
Zerstörung von Werkstoffen durch unbeabsichtigte chemische bzw. elektrochemische Reaktionen mit Stoffen aus der Umwelt bezeichnet man als Korrosion
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Verbrennung: KorrosionVerbrennung: Korrosion
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Der HochofenprozessDer Hochofenprozess
1. Wind (Cowpern)2. Schmelzzone3. Kohlungszone4. Reduktionszone5. Trocken- und
Vorwärmezone6. Rohstoffeinfüllung7. Ausströmendes Gichtgas8. Säule aus Erz, Koks und
Kalkstein9. Schlackentfernung10. Roheisenentnahme11. Gichtgasauslass
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Der HochofenprozessDer Hochofenprozess
Hochofen Brausenstein (1736) Hochofen der Dillinger Hütte
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Vielen Dank für die Vielen Dank für die AufmerksamkeitAufmerksamkeit
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