Redoxreaktionen

[Caraluna]

Hallo,

vielleicht könnt ihr meinem Gedächtnis ein bisschen auf die Sprünge helfen :D

Es geht um Redoxreaktionen. Was eine Oxidation und eine Reduktion ist, ist mir klar, ebenso die Oxidationszahl.

Zur Bildung von Redoxreaktionen also erst die Teikgleichungen von Oxidation und Reduktion aufstellen, dann gegebenenfalls mit Hydroxidionen und Oxoniumionen ausgleichen, Wasser ev. hinzufügen.

Frage: Woher weiß ich, wann ich Hydroxidionen (OH-) oder Oxoniumionen (H3O+) dazuschreibe? Benötigt man diese Ergänzung nur, wenn Sauerstoff noch mit im Spiel ist?
(Z.B. Fe2+ -> Fe3+ +1e-, ohne H30+, OH-)
Woher weiß ich, wieviele Hydroxid/Oxoniumionen man benötigt? Wasser fügt man einfach hinzu, wenn man auf einer der beiden Seiten der Gleichung noch H oder O braucht?
Woher weiß ich, auf welcher Seite der Gleichung Hydrox./Oxon. Ionen stehen?
Ich würde mich über ein paar Beispielsreaktionsschemen freuen.

Gibts eigentlich eine Internetseite der Chemie, auf der Schüler (ähnlich wie Leifiphysik.de im Fach Physik) Aufgaben zum Üben lösen können, mit Lösungen?

Danke schon mal, Helena

[AV]

Die Ionen gibst Du so hinzu, dass die Ladungen jeweils ausgeglichen sind.

Schau Dir mal diese Seite hier an:
http://vs-c.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/4 ... vscml.html
http://vs-c.de/vsengine/vlu/vsc/de/ch/4 ... vscml.html

Allgemein kann ich http://vs-c.de nur empfehlen ...

[Caraluna]

Die Ionen gibst Du so hinzu, dass die Ladungen jeweils ausgeglichen sind.

Könntest du das ein bisschen genauer erklären?

Danke für die Links!

[AV]

Nimm doch z.B. den zweiten Link:
Für die Reduktion hast Du ja:
MnO4- + 5e- --> Mn2+

Den Sauerstoff lassen wir im Moment mal weg.
Jetzt stehen links 6 negative Ladungen, rechts 2 positive.
Um das auszugleichen schreiben wir links 8H+ hin.
Dann sieht das Ganze so aus:
MnO4- + 5e- + 8H+--> Mn2+

Die Ladungen sind schonmal ausgeglichen.
Jetzt müssen wir noch die Atome ausgleichen:
links stehen 8 Protonen und 4 Sauerstoffe (formal O2-). Diese kombinieren zu 4 Wasser:
MnO4- + 5e- + 8H+--> Mn2+ + 4H2O

Für die Oxidation geht das genauso:
Oxidiert wird hierbei der Sauerstoff:
H2O2 --> O2 + 2e-
Lassen wir erstmal die Protonen weg und kümmern und um den Ladungsausgleich:
Links sind keine Ladungen, rechts zwei positive. Um das auszugleichen tun wir zwei Protonen nach rechts:
H2O2 --> O2 + 2e- + 2H+
Wie es der Zufall will haben wir auch schon die Stoffmengen ausgeglichen...

Sicherlich hättest du auch beide Gleichungen ausgleichen können, indem Du auf die jeweils andere Seite Hydroxide geschrieben hättest. Dafür musst Du dann halt wissen, dass diese Reaktion im sauren Medium abläuft, und nicht im basischen ...

Jetzt schreiben wir beide Gleichungen zusammen. Dafür müssen wir sie auf den gemeinsamen Nenner bringen:
multipliere die Reduktionsgleichung mit der Anzahl Elektronen, die bei der Oxidation freigesetzt werden:
(MnO4- + 5e- + 8H+--> Mn2+ + 4H2O)*2 :-->
2MnO4- + 10e- + 16H+--> 2Mn2+ + 8H2O

Die Oxidationsgleichung wird mit der Anzahl der Elektronen mulzipliziert, die bei der Reduktion gebraucht werden:
(H2O2 --> O2 + 2e- + 2H+)*5 : -->
5H2O2 --> 5O2 + 10e- + 10H+

Jetzt kannst Du die Gleichungen zusammenschreiben (immer die Linken und die Rechten Seiten zusammen:

2MnO4- + 10e- + 16H+ + 5H2O2 --> 2Mn2+ + 8H2O + 5O2 + 10e- + 10H+

Sachen, die auf beiden Seiten stehen werden rausgekürzt, so dass am Ende übrigbleibt:
2MnO4- + 6H+ + 5H2O2 --> 2Mn2+ + 8H2O + 5O2

[Ardu]

Also, mit OH- wird ausgeglichen, wenn die Reaktion im Basischen stattfndet, mit H3O+, wenn die Reaktion im Sauren abläuft.

H2O(-I)2 ---> H2O(-II)
daraus wird:
H2O2 + 2 e- ---> 2 H2O
Jetzt stimmt aber die Ladungsbillanz auf beiden Seiten nicht, d.h. ich gleiche die Ladung erstmal mit OH- aus:
H2O2 + 2 e- ---> 2 H2O + 2 OH-
Jetzt passt die Stoffbillanz noch nicht, also mit Wasser ausgleichen:
H2O2 + 2 e- + --->2 OH-
Jetzt kann man natürlich kürzen:
H2O2 + 2 e- + 2 H2O ---> 2 H2O + 2 OH-

Taleyra

[AV]

So wäre es im Basischen gewesen ... analog natürlich für die Reduktion.

Aber in diesem Fall findet es halt im Sauren statt ... das muss man dafür leider wissen ...

[Ardu]

Die Reaktion kann im Basischen schon so stattfinden, hat ein e0=0.867 V. Ich finde, dass das ein ganz nettes Beispiel für alle Fiesheiten ist, die mir spontan eingefallen sind...