Der Begriff Redox setzt sich aus den Begriffen Reduktion und Oxidation zusammen und somit sind Redoxreaktionen chemische Reaktionen bei denen diese beiden Prozesse gleichzeitig ablaufen. Eine Oxidation ist dabei mit der Abgabe, eine Reduktion mit der Aufnahme von Elektronen verbunden - die Elektronen "fließen" also im Grunde von einem Stoff zum anderen. Der elektronenabgebende Stoff wird dabei im Verlauf der Reaktion oxidiert (seine Oxidationszahl erhöht sich) und er wirkt als Reduktionsmittel auf den anderen Reaktionspartner. Analog dazu fungiert der elektronenaufnehmende Stoff als Oxidationsmittel. Die gesamten Gundlagen dieser immens wichtigen Reaktionsklasse werden in dieser Kategorie behandelt - du lernst, wie man überhaupt Oxidationsstufen bestimmen kann, erhälts ein allegemeines Schema zum Aufstellen bzw. Übungsaufgaben zum aufstellen von redoxreaktionen aufstellen. Ausgleichen von Redoxgleichungen und kannst dieses erworbene Wissen natürlich auch an vielen Aufgaben und Übungen festigen.
Man gleicht mit H 2 O aus. Red: HNO 3 + e - + H + ---> NO 2 + H 2 O Ox: Cu + H 2 O ---> CuO + 2e - +2H + 6. Elektronen Zahl durch Multiplikation untereinander ausgleichen Man multipliziert beide, damit sie auf die selben Elektronenzahlen kommen. Red: HNO 3 + e - + H + ---> NO 2 + H 2 O |*2 Ox: Cu + H 2 O ---> CuO + 2e - +2H + |*1 --------------------------------------------------------- Red: 2HNO 3 + 2e - + 2H + ---> 2NO 2 + 2H 2 O 7. Teilgleichungen addieren Man addiert die beiden Teilgleichungen. Redox: 2HNO 3 + 2e - + 2H + + Cu + H 2 O ---> 2NO 2 + 2H 2 O + CuO +2e - + 2H + 8. "Kürzen" Man "kürzt" die Elektronen auf beiden Seiten. Aufstellen von Redoxgleichungen durch die Oxidationszahlen-Methode. Falls vorhanden können auch Wassermoleküle und Wasserstoffionen gekürzt werden. Mathematisch ist es übrigens kein Kürzen, sondern eine Subtraktion. Redox: 2HNO 3 + Cu ---> 2NO 2 + H 2 O + CuO 9. Bei Ionen wieder zu Salzen ergänzen Falls die Ausgangsstoffen Verbindungen sind, in denen nur ein Teil von ihnen reagiert, so können diese Stoffe wieder in der Schluss Gleichung zusammengesetzt werden.
Dieser Schritt ist allerdings nicht unbedingt notwendig. Übungsaufgaben zum aufstellen von redoxreaktionen ausgleichen. 10. Probe Zum Schluss sollte man noch eine Probe machen. Man zählt die Ionen auf der Rechten Seite, den Edukten und auf der Linken Seiten, den Produkten. H: 2/2 O: 6/6 N: 2/2 Cu: 1/1 Oxidation und Reduktion - Definitionen Oxidation: Elektronenabgabe (Oxidationszahl wird größer) Reduktionsmittel → Produkt + e - Reduktion: Elektronenaufnahme ( Oxidationszahl wird kleiner) Oxidationsmittel + e - → Produkt
Der Ladungsausgleich in saurer Lösung erfolgt durch H + – I o n e n: H 2 O 2 ⇌ O 2 + 2 e − + 2 H + In diesem Fall wurde mit der Ladung gleichzeitig auch die Massenbilanz ausgeglichen. Durch Ergänzung von Wassermolekülen werden die H + – I o n e n in die korrekteren Oxonium-Ionen umgewandelt. H 2 O 2 + 2 H 2 O ⇌ O 2 + 2 e − + 2 H 3 O + 2. Ausgleich der Elektronenanzahl und Addition der Teilreaktionen a) Ausgleich der Elektronenbilanz Bei Redoxreaktionen werden keine Elektronen gebildet oder vernichtet. Übungsaufgaben zum aufstellen von redoxreaktionen rechner. Die Summe der aufgenommenen und abgegebenen Elektronen muss also ausgeglichen werden. Dazu werden die Teilgleichungen mit den Faktoren multipliziert, die aus den kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Elektronen ermittelt werden. M n O 4 − + 5 e − + 8 H 3 O + ⇌ Mn 2+ + 12 H 2 O | x 2 H 2 O 2 + 2 H 2 O ⇌ O 2 + 2 e − + 2 H 3 O + | x 5 b) Addition der mit den Faktoren multiplizierten Gleichungen Re d u k t i o n: 2 M n O 4 − + 10 e − + 16 H 3 O + ⇌ 2 Mn 2+ + 24 H 2 O O x i d a t i o n: 5 H 2 O 2 + 10 H 2 O ⇌ 5 O 2 + 10 e − + 10 H 3 O + B r u t t o r e a k t i o n s g l e i c h u n g: ¯ 2 M n O 4 − + 10 e − + 16 H 3 O + + 5 H 2 O 2 + 10 H 2 O ⇌ 2 Mn 2+ + 24 H 2 O + 5 O 2 + 10 e − + 10 H 3 O + 3.
Name: Philipp Dietl Schritte zum Erstellen von Redoxgleichungen 1. Vorläufige Gleichung notieren ( in eckigen Klammern) Man stellt Produkte und Edukte auf. [Cu + HNO 3 ---> NO 2 + CuO] 2. Oxidationszahlen ermitteln Man bestimmt die Teilladungen aller Ionen und schreibt sie (mit Bleistift) oben drüber. Cu: 0 ---> Cu: II Oxidation H: -I ---> H: -I keine Reaktion N: VI ---> N: IV Reduktion O: -II ---> O: -II keine Reaktion 3. Teilgleichungen aufstellen Red: HNO 3 + e - ---> NO 2 Ox: Cu ---> CuO + 2e - 4. Ladungsausgleich (mit H + /H 3 O + und (OH) -) Falls die Ladung auf der Linken Seite negativer ist als auf der Rechten Seite ergäntzt man entweder auf der Linken Seite H +/ H 3 O + oder auf der Rechten Seite (OH) -. Anorganische Chemie: Redoxreaktionen aufstellen. Man ergäntz allerding nur soviele H + /H 3 O + /OH - wie unterschiedliche Ladung vorhanden ist. In alkalischer Lösung wird mit (OH) - (Hydroxidionen) und in in saurer Lösung durch H 3 O + /H + (Oxioniumionen). Red: HNO 3 + e - + H + ---> NO 2 Ox: Cu ---> CuO + 2e - +2H + 5. Stoffausgleich mit Wasser Nach dem man die Ladung ausgeglichen hat muss nun wieder der Stoffausgleich vorgenommen werden.