Reduktion

Reduktion, Bezeichnung für einen chemischen Prozess, bei dem Elektronen von einem Atom oder Molekül aufgenommen werden. Eine Reduktionsreaktion ist immer an eine Oxidation (Abgabe von Elektronen) gekoppelt. Beide Prozesse zusammen bilden ein Redoxsystem. Bei der Reduktion wird die Oxidationsstufe, die formale Ladung eines Atoms im Molekül, verringert. Beispiele sind die Reduktion von dreiwertigem zu zweiwertigem Eisen (Fe³⁺ + e^- → Fe²⁺) oder von Ketonen zu Alkoholen: R8CO8 → R8CHOH8R. Die Oxidationsstufe des Kohlenstoffs sinkt hierbei von +2 auf 0.

Häufig verwendete Reduktionsmittel sind molekularer Wasserstoff, Kohle und unedle Metalle wie Aluminium, Zink oder Natrium. Eine besondere Bedeutung als Reduktionsmittel in der organischen Synthese haben die Metallhydride. Sie sind Verbindungen von unedlen Metallen mit negativ geladenen Wasserstoffionen (Hydridionen), z. B. das Lithiumaluminiumhydrid LiAlH₄ (siehe Aluminiumverbindungen). Wird die Reduktion durch eine Reaktion mit molekularem Wasserstoff hervorgerufen, verwendet man hierfür auch den Begriff Hydrierung. Ein Beispiel für eine Hydrierung ist die Reduktion von ungesättigten Kohlenstoffverbindungen, z. B. H₂C9CH₂ + H₂ → H₃C8CH₃. Die Oxidationsstufe des Kohlenstoffs wird hierbei von -2 auf -3 verringert. Die umgekehrte Reaktion wäre die Dehydrierung (siehe Oxidation).

Im großtechnischen Maßstab werden Reduktionen bei der Freisetzung von Metallen aus ihren Oxiden vorgenommen. So wird beispielsweise im Hochofenprozess Eisenerz mit Hilfe von Kohle bzw. Kohlenmonoxid zu elementarem Eisen reduziert (Bruttogleichung: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂).