Redoxgleichung einrichten

[chris2000]

Wiedermal eine alte Klausuraufgabe:

Cr3+ + MnO4- + .... -----> Cr2O72- + Mn2+ + ... (saure Lösung)

Soweit bin ich gekommen:

Ox: 4H2O + Cr3+ ---> Cr2O72- + 3e- + 8 H+ |*5

Red: 8H+ + MnO4- + 5e- ---> Mn2+ + 4 H2O |*3
-------------------------------------------------------------------------------------
(?)

(Die Punkte .... in der ersten Zeile sind die Lücken in der Klausur, habe nix weggelassen!)

Die Reduktionsgleichung stimmt vermutlich, aber bei der Oxidationsgleichung passt Anzahl der Sauerstoffatome (links: 4, rechts: 7) nicht zusammen. Wenn ich links nicht mit 4 sondern mit 7/2 ausgleichen würde, würde die Anzahl der Wasserstoffatome wieder nicht passen.


Unabhängig davon fehlen mir für eine andere Aufgabe die Oxidationszahlen von: KClO3 und K2SO4 (K: +I und S: +VI)?.

Noch eine Frage: Riedel gleicht die Ladungen im Sauren mit H3O+ aus, der im Seminar hat aber einfach H+ verwendet. Ist das egal? H+ dürfte vielleicht weniger aufwändig sein, wenn man nicht noch nach den Sauerstoffen schauen muss.

[Ardu]

Bei deiner Oxidation stimmt wirklich was nicht. Ich mach dir das hier einfach mal genau vor:

Cr3+ ---> Cr2O72-

Das erste, was einem da auffällt, rechts stehen zwei Cr, links nur ein Cr. Also:

2 Cr3+ ---> Cr2O72-

Elektronen:

2 Cr3+ ---> Cr2O72- + 6 e-

Dann gleicht man die Ladungen aus (mit H+ oder H3O+, ist egal, aber dazu noch später ein Satz):

2 Cr3+ ---> Cr2O72- + 6 e- + 14 H+

Jetzt mit Wasser die Stoffbilanz ausgleichen:

2 Cr3+ + 7 H2O ---> Cr2O72- + 6 e- + 14 H+

Und schon ist die Gleichung fertig!

Ob H+ oder H3O+ ist erstmal egal. Genauer ist mit H3O+, weil in wässrigen Lösungen natürlich H3O+ vorliegt und H+ nicht stabil ist. Aber da kann man, wenn man auf Nr. Sicher gehen will einfach einen Satz zu der Redox-Gleichung dazu schreiben, dass das eben so ist und dann mit H+ ausgleichen. Normalerweise wird da aber keiner was sagen.

Unabhängig davon fehlen mir für eine andere Aufgabe die Oxidationszahlen von: KClO3 und K2SO4 (K: +I und S: +VI)?.

In Salzen kann man davon ausgehen, dass K als K+ vorliegt (Edelgaskonfiguration) also immer Ox.stufe +I. Dann bleibt für die Anionen ClO3- und SO42-. Sauerstoff ist hier immer -II, dann kriegst du den Rest sicher hin

Taleyra

[chris2000]

Unabhängig davon fehlen mir für eine andere Aufgabe die Oxidationszahlen von: KClO3 und K2SO4 (K: +I und S: +VI)?.

In Salzen kann man davon ausgehen, dass K als K+ vorliegt (Edelgaskonfiguration) also immer Ox.stufe +I. Dann bleibt für die Anionen ClO3- und SO42-. Sauerstoff ist hier immer -II, dann kriegst du den Rest sicher hin

Ok, der Schwefel hat dann +VI und das Chlor +V.

Nochmal wegen den Koeffizienten am Anfang: da muss man einfach so lange rumprobieren bis man was passendes findet? Gibt's da einen halbwegs systematischen Ansatz damit's schneller geht?

Auf Anhieb bin ich z.B. bei
HNO3 + Cu ---> Cu(NO3)2 + NO + H2O
auf keine Koeffizienten gekommen. Wie ich das Dreh und Wende, irgendein Atom passt dann nicht. Ist ja auch kein Wunder, wenn man rechts ein einzelnes NO hat aber links immer nur die Kombination HNO3.

Wasser dürfte man doch auch gleich im ersten Schritt einfügen und nicht nur ganz am Ende, nachdem man die Ladungen mit H+ bzw. OH- ausgeglichen hat? Dürfte in wässriger Lösung ja beliebig vorhanden sein.

Und wegen der Reihenfolge: man sucht doch auf jeden Fall zuerst die passenden Koeffizienten, damit die Stoffbilanz stimmt, gleicht dann die Ladungen aus und danach nochmal mit H2O wegen den H+ bzw. OH-, die man für die Ladungen eingefügt hat. Also so wie du's vorgerechnet hast.

Weil ich noch andere Aufgaben (Gleichgewichte) rechnen will, zerbrech ich mir über die Redox-Reaktionen erstmal nicht mehr den Kopf, zum munteren Koeffizienten-Raten werde ich in der Klausur sowieso keine Zeit haben, aber ich glaube das Schema habe ich jetzt verstanden.

[catio]

Also, wenn ich das richtig sehe, ist dir nicht ganz klar, was da konkret mitreagiert bei der Reaktion von Cu mit HNO3

Wenn man mit einbezieht, dass die Protonen, die du brauchst, nicht aus dem wasser sondern aus der Salpetersäure kommen, sieht das wie folgt aus:


Ox: Cu ----> Cu2+ + 2 e-

Red: HNO3 + 3 e- + 3 HNO3 ----> NO + 2H2O + 3 NO3-

Die Protonen liefert also die Salpetersäure, es entsteht Wasser und Nitrat

Jetzt die Elektronenbilanz ausgleichen:

Ox: 3 Cu ----> 3 Cu2+ + 6 e-
Red: 2 HNO3 + 6 e- + 6 HNO3 ---->2 NO + 4H2O + 6 NO3-


Redox: 3 Cu + 8 HNO3 ----> 3 Cu(NO3)2 + 2 NO + 4H2O

Cu(NO3)2 liegt im wässrigen natürlich dissoziiert vor, also wäre es korrekter, das in ionischer Form auf zu schreiben.


Ich hoffe, das hilft dir weiter!

Gruß,
catio

[Ardu]

Also, hier kommt das Schema, wie man Redox.-Reaktionen löst (ganz ausführlich):

1) Überlegen, in welchen Oxidationsstufen Edukte und Produkte vorliegen:
HN(+V)O3 + Cu(O) ---> Cu(+II)(N(+V)O3)2 + N(+II)O + H2O

2)Überlegen, was Oxidiert und was Reduziert wird
Red: HNO3 ---> NO
Ox: Cu ---> Cu2+

3)Die Gleichungen mit Elektronen vervollständigen
Red: HNO3 + 3 e- ---> NO
Ox: Cu ---> Cu2+ + 2 e-

4)Jetzt den Ladungsausgleich mit H+ (bzw. im Basischen mit OH-)
Red: HNO3 + 3 e- + 3 H+ ---> NO
Ox: Cu ---> Cu2+ + 2 e-

5)Jetzt die Stoffbilanz mit H2O ausgleichen
Red: HNO3 + 3 e- + 3 H+ ---> NO + 2 H2O
Ox: Cu ---> Cu2+ + 2 e-

6)Gesammtgleichung erstellen
Red: HNO3 + 3 e- + 3 H+ ---> NO + 2 H2O /*2
Ox: Cu ---> Cu2+ + 2 e- /*3

Red: 2 HNO3 + 6 e- + 6 H+ ---> 2 NO + 4 H2O
Ox: 3 Cu ---> 3 Cu2+ + 6 e-
___________________________________________________________
2 HNO3 + 6 H+ + 3 Cu ---> 2 NO + 4 H2O + 3 Cu2+

Jetzt will man Kupfernitrat, also auf beiden Seiten mit + 6 NO3- ergänzen

2 HNO3 + 6 H+ + 3 Cu + 6 NO3- ---> 2 NO + 4 H2O + 3 Cu2+ + 6 NO3-

Die farbig markierten kann man nun zusammenfassen:

2 HNO3 + 6 HNO3 + 3 Cu ---> 2 NO + 4 H2O + 3 Cu(NO3)2

Also, nicht zuerst versuchen die Stoffbillanz auszugleichen. Damit verzettelt man sich nur! Immer
1) Elektronen
2) Ladung mit H+/OH-
3) Stoffbillanz mit H2O

Taleyra