Reduktion - Gewinnung von Metallen durch Sauerstoffabgabe

Gewinnung von Metallen durch Reduktion

Wenn wir ein Metalloxid vorliegen haben, das von dem Sauerstoff getrennt werden soll, brauchen wir einen weiteren Stoff als Hilfsmittel. Metalle reagieren unterschiedlich stark mit Sauerstoff. Das ist abhängig davon wie edel ein Metall ist. Edle Metalle reagieren kaum mit Sauerstoff, unedle Metalle dagegen reagieren sehr stark mit Sauerstoff. Man spricht dabei von einer hohen Sauerstoffaffinität. Wenn wir nun ein Metall von seinem gebundenen Sauerstoff befreien möchten, benötigen wir einen Stoff, der unedler ist als unser Metall bzw. eine höhere Sauerstoffaffinität hat. Am Beispiel von Kupferoxid möchte ich dir diesen Vorgang einmal darstellen. 

Wie du sehen kannst, zählt Kupfer ($Cu$) zu den edleren Metallen. Das bedeutet, dass die Affinität Sauerstoff zu binden nicht so hoch ist. Wenn wir nun den gebundenen Sauerstoff vom Kupferoxid lösen wollen, brauchen wir ein anderes Metall bzw. Element, das unedler ist und somit den Sauerstoff stärker anziehen und binden kann. Um dir darzustellen, wie dieser Vorgang abläuft, zeige ich dir die Reaktion von Kupfer und Eisen. Wie du in der Grafik sehen kannst, ist Eisen unedler als Kupfer:

Der Vorgang der Reduktion

In unserer Reaktion gibt das Kupfer den gebundenen Sauerstoff an das Eisen ab, das dadurch oxidiert wird ($FeO$). Da Eisen in dieser Reaktion das Kupferoxid um seinen Sauerstoff reduziert, nennt man es auch Reduktionsmittel. Das Kupfer hat sich damit vom Sauerstoff gelöst und liegt nun in reiner Form vor.

Im engeren Sinne versteht man unter einer Oxidation die Aufnahme von Sauerstoff, unter einer Reduktion die Abgabe von Sauerstoff. Im allgemeinen bzw. weiteren Sinne allerdings stellt eine Oxidation eine Elektronenabgabe und eine Reduktion eine Elektronenaufnahme dar. Im vorliegenden Fall wurde somit Kupfer reduziert und Eisen oxidiert.

Nun weißt du alles Wissenswerte über die chemische Reaktion der Reduktion und wie sie für die Gewinnung von reinen Metallen in der Industrie verwendet wird. Dein neu erlerntes Wissen kannst du jetzt anhand unserer Übungsaufgaben austesten. Dabei wünschen wir dir viel Spaß und Erfolg!