Redox-Potenzial

Das Redoxpotenzial oder Reduktionspotenzial gibt an, wie stark eine Substanz Elektronen aufnehmen und reduziert werden oder Elektronen abgeben und oxidiert werden möchte. Es wird in Volt (V) gemessen und bezieht sich auf das Potenzial einer Halbzelle relativ zur Standardwasserstoffelektrode, die ein Potenzial von 0 V hat. Ein positives Redoxpotenzial bedeutet, dass die Substanz leicht Elektronen aufnimmt und reduziert wird, während ein negatives Potenzial bedeutet, dass die Substanz Elektronen eher abgibt und oxidiert wird.

Redoxpotenzial von Wasser und pH-Abhängigkeit

Das Redoxpotenzial von Wasser spielt in vielen biologischen und chemischen Prozessen eine zentrale Rolle. Es hängt vom pH-Wert ab: Bei einem neutralen pH von 7 beträgt das Redoxpotenzial von Wasser 0 V. In sauren Lösungen (niedriger pH-Wert) wird das Potenzial positiver, während es in basischen Lösungen (hoher pH-Wert) negativer wird.

Negatives Redoxpotenzial

Substanzen mit einem negativen Redoxpotenzial geben bevorzugt Elektronen ab und wirken daher als Reduktionsmittel. Ein Beispiel ist Aluminium, das mit einem Redoxpotenzial von -1,66 V ein starkes Reduktionsmittel ist. Das erklärt, warum Aluminium in vielen Anwendungen korrosionsbeständig ist: Es bildet eine schützende Oxidschicht.

Berechnung des Redoxpotenzials

Das Redoxpotenzial einer Reaktion kann durch die Differenz der Standardelektrodenpotentiale der beiden Halbzellen berechnet werden. Die Formel lautet: $E_{\text{Red}} – E_{\text{Ox}} = \Delta E$. Diese Berechnung hilft, die Spannung zu bestimmen, die eine Redoxreaktion erzeugen kann.

Redoxpotenzial in der Atmungskette

In der Atmungskette der Zellen spielt das Redoxpotenzial eine entscheidende Rolle bei der Energieerzeugung. Verschiedene Redox-Zentren, wie NAD+/NADH, sind daran beteiligt, Elektronen zu übertragen und schließlich ATP zu produzieren, das als Energiequelle für den Körper dient.

Unser Chemie-Insider-Tipp für deinen MedAT

Insider-Tipp von Max (MasterClass-Tutor)

Das Verständnis des Redoxpotentials ist für viele chemische Prozesse, einschließlich der Atmungskette, von entscheidender Bedeutung. Es ist nicht ratsam, Redoxpotential-Tabellen auswendig zu lernen, aber man sollte wissen, was ein negatives oder positives Redoxpotential bedeutet und einige wichtige Elemente richtig einordnen können. Wichtig ist: Edle Stoffe haben ein positives…