Protolyse und Redoxreaktion

[Gast]

Hi,
Protolyse bedeutet ja Protonenaustausch zw. Säure und Base.
Regiert z.B. Na mit Salpertersäure so entstehen ja Natriumnitrat und Wasserstoff (würde das überhaupt so stattfinden ? da selbst ausgedachtes Beispiel). Hier handelt es sich doch um eine Redoxreaktion weil es sich um eine Elektronenübergnag und nicht um einen Protonenübergang handelt, oder ? Die Säure ist ja hier Oxid.mittel oder? Gibt es außer der Protolyse noch Protonenübergäünge, also wo keine Base das Proton aufnimmt ??

Und dann noch was : Es gibt ja auch Lewis Säuren und Basen, die ja darüber definiert sind, ob sie Elektronen aufnehmen oder zur Verfügung stellen. Dann kommt es aber nicht zu einem Protonenübergang, spricht man dann auch von Protolyse zw. einer lewis Säure bzw. Base. Hierbei handelt es sich doch über Elektronenübergänge, sind dann Redoxreaktionen ???

Danke für die Mühe

[Cabrinha]

Oh man..... das hört sich etwas ungeordnet an!

Also..... unter protolyse versteht man die Abspaltung eines Protons von einer aziden Verbidung an eine Base. Ohne Base keine Protolyse!
Brönstedt-Säuren sind Protonendonatoren, brönstedtbasen sind protonenakzeptoren. Wasser kann sowohl BBase als auch BSäure sein! Man nennt das Amphophilie....

Jetzt zu Lewis..... diese Definition bezieht sich auf ElektronenPAARE! Starke Lewissäuren sind hierbei Elemente, die eine Elektronenlücke aufweisen und so andere Elektronenpaare annehmen, um diese zu schließen. Beispiel: Al(OH)3 kann mit weiterem OH- zu [Al(OH)4]- reagieren. 2AlCl3 + 6 H2O --> 2Al2O3 + 6 HCl

Lewissäuren spielen eine wichtige Rolle in nichtwässrigem Milieu. Dabei kann die Lewissäure ein Molekül polarisieren und somit eine Reaktion einleiten bzw ermöglichen. Beispiel: Fe(III)-Chlorid bei der Aromatensubstitution.

Du kannst also allgemein über Lewis-Säuren sagen: Sie besitzen eine hohe Ladung und können e-Paare akzeptieren, womit sie dann polarisierend wirken... vereinfacht gesagt!

Cabrinha

[Gast]

Hi,
erst mal danke für die erklärung.
Wie kann man sich denn das bei deinem Beispiel vorstellen :
2AlCl3 + 6 H2O --> 2Al2O3 + 6 HCl
Das freie Eklektronenpaar des Wassers (ist ja hier die Base) hängt sich an das AlCl3. Dann lösen sich die Wasserstoffkerne des Wassers ab (wieso) und hängen sich an die Chloratome, sodass sich diese zusammen mit den Protonen als HCl ablösen (wieso).
Den ganzen Vorgang drei mal, da ja drei O Atome an das Al müssen.

Kann man sich das so vorstellen, und wenn ja wieso ?

[Cabrinha]

OK.... ganz langsam.. ich hab gleich die komplette Gleichung hingeschrieben... vielleicht ein bißchen viel!

AlCl3 + H2O --> [Al(Cl)3H2O]

Bei dieser Zwischenstufe ist Aluminium vierbindig negativ geladen und der Sauerstoff dreibindig positiv geladen. Zur Stabilisierung spaltet jetzt vom Sauerstoff ein Proton und vom Aluminium ein Cl- ab:

[Al(Cl)3H2O] --> [Al(Cl)2OH] + (H+) + Cl- ---> -->

Dieser Vorgang spielt sich dreimal ab. Zum Schluß hast Du nur noch hydratisiertes Al(3+). Wäre der pH-Wert nicht durch die freigesetzte HCl niedrig, so fiele Al(OH)3 aus.

Al2O3 ist nun das Anhydrid von Al(OH)3 .... es entsteht formal durch Wasserabspaltung! WAr mein Fehler, denn in der Schule schreibt man ja auch, daß HCl und NaOH zu H2O und NaCl reagiert. Das ist aber nicht ganz richtig......

Cabrinha

[Cabrinha]

es entsteht formal durch Wasserabspaltung! WAr mein Fehler, denn in der Schule schreibt man ja auch, daß HCl und NaOH zu H2O und NaCl reagiert. Das ist aber nicht ganz richtig......

Cabrinha

[Ardu]

Al2O3 entsteht in wässrigen Lösungen garnicht. Man kann nur Al(OH)3 ausfällen, abfiltrieren und diese dann glühen, um, wie gesagt, das Wasser auszutreiben:
2 Al(OH)3 ---> Al2O3 + 3 H2O

Zu deiner Frage mit dem Na in HNO3:

Ja, das ist eine Redoxreaktion.
Mit verdünnter Salpetersäure findet die Reaktion sicher so statt, wie du es vorgeschlagen hast. Allerdings, wenn du konzentrierte Salpetersäure nimmst, dann wirkt oftmals das NO3- oxidierend. Daher würde ich sagen, dass dann folgende Reduktion stattfindet (anstelle der H2-Bildung):
NO3- + 4 H+ + 3 e- ---> NO + 2 H2O

Allerdings würde ich von dieser Reaktion in der Praxis heftigst abraten, da Na mit allen wasserhaltigen Lösungen explosiv reagiert (eben weil es oxidiert wird und dabei viel Energie frei wird und sich dann auch noch durch die Wärmeentwicklung der entstehende Wasserstoff entzündet).

Taleyra

[Gast]

AlCl3 + H2O --> [Al(Cl)3H2O]

Woher weiß man, dass genau diese Zwischenstufe entsteht ?
Lernt man das einfach im Studium oder gibts da ne Regel oder Begründung ?

Außerdem schreibst du :
" ... denn in der Schule schreibt man ja auch, daß HCl und NaOH zu H2O und NaCl reagiert. Das ist aber nicht ganz richtig......"

Wie ist es denn richtig ? Wie heißen da die Zwischenstufen ???

Also wirklich vielen Dank für die Antworten ich hoffe ich nerve euch nicht !!!

[Gast]

Ach ja noch was ist mir aufgefallen :

"...[Al(Cl)3H2O] --> [Al(Cl)2OH] + (H+) + Cl- ---> -->

Dieser Vorgang spielt sich dreimal ab. ..."

Aber das Wasser hat doch nur 2 H, wie kann es dann drei Protonen verlieren, wenn der Vorgang drei mal abläuft ????

[ondrej]

du nimmst nicht immer das gleiche Wasser her . Und das [AlCl3H2O] reagiert im ersten Schritt zu [AlCl2OH], im zweiten dann zu [AlCl(OH)2] und im letzten zu [Al(OH)3] dabei werden insgesamt 3 H2O zu 3 H+ (und 3 OH- welche ans Al binden) und es kommen 3 Cl- frei

[Ardu]

Wegen NaOH + HCl ---> NaCl + H2O

Also, das ist natürlich das wesentliche der Reaktion und man formuliert das auch noch im Studium so, aber streng genommen, wenn man in wässriger Lösung arbeitet, entsteht natürlich keine NaCl, sondern in der Lösung liegen solvatisierte Na+ und Cl- Ionen vor. Auch in der Natronlauge und in der HCl-Lösung liegen solvatisierte Ionen vor (Na+, OH-, H3O+, Cl-)
Man könnte also schreiben:

Na+(s) + OH-(s) + H3O+(s) + Cl-(s) ---> Na+(s) + Cl-(s) + 2 H2O

Wobei man dann die Na+ und Cl- gleich rauslassen könnte, weil die reagieren ja nicht.
Aber das wesentliche wird mit der erste Gleichung ja ausgedrückt, nur dass man Solvatation einfach im Hinterkopf behalten sollte.

Taleyra

PS: NaOH an sich wäre ein stark hygroskopischer Feststoff und HCl ist ein Gas

PPS: Keine Sorge übrigens, du nervst nicht, dafür ist das Forum ja da!

[Cabrinha]

AlCl3 + H2O --> [Al(Cl)3H2O]

Woher weiß man, dass genau diese Zwischenstufe entsteht ?
Lernt man das einfach im Studium oder gibts da ne Regel oder Begründung ?

Nun ja.... das lernt man im Studium! Du lernst in einem Chemiestudium nicht alle Reaktionen und Formeln wie Vokabeln auswendig, sondern Du lernst die "Grammatik" der Chemie kennen; Du lernst, wie die Elemente reagieren, ihren Charakter.

Hast Du Dir mal Gedanken gemacht, was periodisch am PSE ist?

Es ist das bestreben der Elemente, Elektronen aufzunehmen oder abzugeben, was sich periodisch wiederholt. Bor und Aluminium stehen in der "alten" 3. Hauptgruppe. Meine Prof nennt die beiden auch "die armen Schweine unter den Elementen", da sie sich von anderen Ionen oder Atomen Elektronen ausborgen müssen, um eine stabile Elektronenkonfiguration zu erhalten; sie weisen daher eine Elektronenlücke auf.

Cabrinha