Elektronenübertragungen und Elektrochemie

Redoxreaktionen als Elektronenübertragungsreaktionen sind neben den Säure-Base-Reaktionen nach Brønsted ein weiteres Beispiel für Donator-Akzeptor-Reaktionen. Die Definition des Redoxbegriffs auf Elektronenebene stellt dabei die wesentliche Grundlage für das Verständnis elektrochemischer Anwendungen dar. Daher sollte im Chemieunterricht der Sek. II zunächst eruiert werden, inwiefern diese Theorie bei den Lernenden abgerufen und angewandt werden kann. Dies kann klassischerweise über das Aufgreifen von Salzbildungsreaktionen durch Reaktionen von Metallen mit Nichtmetallen und der „Abscheidung“ von Metallen aus den Lösungen ihrer Salze erfolgen. Stärker alltagsorientiert sind metallurgische Anwendungen wie die Thermitreaktion, die elektrochemische Reinigung von Silber oder aber die Rückgewinnung von Silber aus Fotobädern – Letzteres ist jedoch aufgrund der ubiquitären Digitalfotografie kaum noch im Kenntnishorizont der Lernenden. In allen Fällen müssen die ablaufenden Reaktionen als Elektronenübertragungen zwischen Teilchen erfasst und mit den unterschiedlichen Tendenzen von Teilchen zur Elektronenaufnahme bzw. -abgabe (edel/unedel) verknüpft werden. Im Kapitel wird ein klassischer Unterrichtsgang zum Thema Redox- und Elektrochemie vorgestellt, der die experimentelle Umsetzung in beiden Sekundarstufen vorstellt und diskutiert.