Bei einer Redoxreaktion laufen die Oxidation und die Reduktion gleichzeitig ab. Gekennzeichnet sind Redoxreaktionen durch einen Elektronenübergang. Bei der Oxidation als Teilreaktion werden Elektronen abgegeben. Bei der Reduktion als Teilreaktion werden die Elektronen aufgenommen. Bevor bekannt geworden ist, dass es zu einer Elektronenübertragung kommt ist man davon ausgegangen, dass Redoxreaktionen immer mit dem Übergang von Sauerstoff verbunden sind.
Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit den Redoxreaktionen sind das Oxidations- und Reduktionsmittel. Das Oxidationsmittel ist ein Teilchen, welches einen anderen Stoff oxidiert, es nimmt also Elektronen auf und wird selbst reduziert. Das Reduktionsmittel ist das Teilchen, das den anderen Stoff reduziert und durch Abgabe von Elektronen selbst oxidiert wird. Redoxreaktionen sind wie beispielsweise Protonenübergänge umkehrbar und somit Gleichgewichtsreaktionen. Aus diesem Grund gibt es auch korrespondierende Redoxpaare.
In der Chemie wird ein Stoff als Reinstoff bezeichnet, wenn er einheitlich nur aus einem einzigen chemischen Element oder einer einzigen chemischen Verbindung zusammengesetzt ist. Das Gegenteil eines Reinstoffes ist ein Gemisch.
Elemente
Ein chemisches Element ist eine Sammelbezeichnung für all die Atomarten, welche dieselbe Anzahl an Protonen in ihrem Atomkern haben. Also haben alle Atome eines bestimmten chemischen Elements die gleiche Kernladungs- oder Ordnungszahl. Diese Chemischen Elemente sind im Periodensystem der Elemente angeordnet.
Beim N2-Molekül, welches sich aus zwei Stickstoffatomen zusammensetzt, spricht man von elementarem Stickstoff.
‘’Element’’ als Bezeichnung wird für beide Konzepte gleich genutzt.
Im Jahr 1661 wurde das chemische Element von Robert Boyle erstmals als ein Reinstoffe, welcher mit chemischen Methoden nicht weiter zerlegt werden kann, beschrieben. Diese Theorie löste, die bis dahin gültige Vier-Elementen-Lehre ab.
Der Begriff Element nimmt für die verschiedenen Stoffe eine Einteilung nach ihren Bestandteilen, den Atomen, vor. Dies geht auf John Dalton mit seiner Atomhypothese zurück. Die praktische Bedeutung davon ist, dass er die Atome zusammenfasst, die das gleiche chemische
Verhalten besitzen. Jedoch kann das physikalische Verhalten von Atomen desselben Elements dabei sehr unterschiedlich sein. Zum Beispiel können sich Atome eines Elements in ihrer Masse unterscheiden (Isotope) oder sich unterschiedlich Verhalten, wie bei nuklearen Reaktionen.
Die Stoffumwandlungen und Stoffeigenschaften (auch chemische Reaktion) von chemischen Elementen sind Gegenstand der Chemie.
Die Symbole von Elementen, verwendet als Kurzschreibweise für die einzelnen Atome von einem chemischen Element, bestehen aus einem oder zwei Buchstaben. Diese Elementsymbole sind international und werden auch in Ländern verwendet, die andere Buchstaben haben.
Man bezeichnet eine Substanz als chemische Verbindung, wenn diese aus zwei oder mehr verschiedenen chemischen Elementen besteht, die in einem festen Atom und auch Masseverhältnis zueinanderstehen. Dies ist bei Gemischen, Lösungen und Legierungen nicht der Fall.
Das Charakteristische dafür ist die chemische Formel, mithilfe dieser man unter Verwendung der molaren Masse zum Beispiel die Menge an Produkten von einer chemischen Reaktion errechnen kann (Stöchiometrie).
Ein Ionenkristall oder Ionengitter ist in der Chemie und Festkörperphysik die regelmässige räumliche Anordnung von Kationen und Anionen bei einem homogenen Stoff im festen Zustand.
Die Ionenbindung ist der Grund dafür, dass der Gitterverband zusammenhält. Beispiele für Kristalle, die kubische Gitterstrukturen sind Ionenkristalle, wie Caesiumchlorid oder Natriumchlorid.
Ein Molekül ist ein Teilchen, welches aus zwei oder mehr zusammenhängenden Atomen besteht, die verbunden durch die kovalente Bindung sind. Moleküle sind die kleinsten Teile, welche die Eigenschaften des zugrundeliegenden Stoffes haben. Zudem gibt es Moleküle, die aus nur einem Element aufgebaut sind, wie O2, N2, oder P4. Die meisten Moleküle sind jedoch Verbindungen aus Nichtmetallen mit einem oder mehreren Halbmetallen oder weiteren Nichtmetallen. Ein etwas grösseren Verbund von gleichartigen Atomen wird Cluster genannt.
