Arbeitsblatt Redoxreihe der Metalle Verschiedene Reaktionen aus dem vorangegangenen Unterricht sollen mit der Anordnung der Metalle in der Redoxreihe abgeglichen werden. Abbildung Redoxreihe der Metalle - Variante 1 Metalle sortiert nach unterschiedlichem Bindungsbestreben zu Sauerstoff Folie Atom- bzw. Ionenebene der Redoxreaktionen: Reduktion als Elektronenaufnahme Durch eine Betrachtung auf Teilchenebene wird herausgearbeitet, dass bei der Gewinnung von Metallen aus Metalloxiden die Metall-Kationen Elektronen aufnehmen. Damit kann die Redoxreihe unter dem Blickwinkel der Tendenzen zu Elektronenaufnahme bzw. -abgabe neu betrachtet werden. Redoxreihe der Metalle - Variante 2 Metalle und Metallkationen sortiert nach Tendenz zur Elektronenabgabe bzw. -aufnahme Neubetrachtung der Redoxreihe Deutung von Redoxreaktionen (Metall + Metalloxid) als Elektronenübertragungsreaktionen Schlagworte Redoxreihe der Metalle, Reduktion, Oxidation, Redoxreaktion, Elektronenübertragung, Eisen, Magnesium, Natrium, Blei, Silber, Bindungsbestreben zu Sauerstoff, Elektronenabgabe, Elektronenaufnahme, Metallion
Hinweis: Manchmal sind die Tabellen andersherum angeordnet, sodass die edleren Metalle weiter unten stehen. Die Werte der Standardpotenziale werden dann also innerhalb der Tabelle nicht kleiner, sondern größer. Dann gilt die Regel natürlich genau umgekehrt! Eine oxidierte Form, die höher in der Redoxreihe steht, reagiert mit einer reduzierten Form, die in der Redoxreihe weiter unten steht. Eine oxidierte Form, die in der Redoxreihe weiter unten steht, reagiert NICHT mit einer reduzierten Form, die weiter oben steht. Wenn wir nun zwei verschiedene Halbzellen, z. B. eine Kupfer- und eine Zinkhalbzelle, zusammenschließen, können wir mithilfe der elektrochemischen Spannungsreihe auch berechnen, wie hoch die Spannung ist, die damit erzeugt werden kann. Dazu ziehen wir den kleineren Wert vom größeren ab: Die 1, 11 V entsprechen jetzt der maximalen Spannung, die durch diese galvanische Zelle geliefert werden kann bzw. der minimalen Spannung, die angelegt werden muss, um die Reaktion wieder umzukehren.
Beispiel: Die Elektronen fließen zur Kupferelektrode. Der Wasserstoff wird demnach oxidiert. Ein negatives Redoxpotential sagt dir, dass die Elektronen von der jeweiligen Halbzelle weg zur Wasserstoff-Halbzelle fließen. Beispiel: Die Elektronen fließen von der Zinkelektrode weg. Die Wasserstoffprotonen der Salzsäure werden dabei reduziert. Edle und unedle Metalle Metalle, die ein negatives Standardpotential haben, bezeichnest du als unedle Metalle. Beispiele sind Eisen (-0, 41 V), Zink (-0, 76 V) oder Lithium (-3, 05 V). Sie geben 'gerne' ihre Elektronen ab. Metalle, die hingegen ein positives Standardpotential haben, nennst du edle Metalle (Edelmetalle). Beispiele hierfür sind Kupfer (+0, 35 V), Silber (+0, 80 V) oder Gold (+1, 42 V). Sie geben nicht so bereitwillig ihre Elektronen ab und kommen daher eher in elementarer Form vor. Redoxreihe Anwendung im Video zur Stelle im Video springen (04:13) Vergleichst du die Redoxpotentiale zweier Redox-Paare, kannst du herausfinden, ob eine Reaktion stattfindet beziehungsweise in welche Richtung sie abläuft.
Tabellarische Darstellung Eben haben wir gesehen, dass zwischen einem Metall und Metallionen eine Reaktion abläuft, wenn das Standardpotential des Metalls geringer ist. Dies lässt sich für sämtliche Metalle mit Hilfe der Spannungsreihe vorhersagen. Metall (red. Form) Metallion (ox.
1. 2 Erstellung einer Redoxreihe Allgemein: Metallatome können als Reduktionsmittel, Metallkationen als Oxidationsmittel reagieren. Durch Kombination eines beliebigen Metalls mit den Kationen eines anderen Metalls (bzw. dessen Salz) kann daher die relative Stärke eines Oxidations- bzw. Reduktionsmittels bestimmt werden. Problem: Welches Metall (Zink, Kupfer, Silber, Eisen) sind stärkere Reduktionsmittel. Experiment: vgl. AB Redoxreaktionen – Elektronenübergangreaktionen Beobachtung: Zn²⁺ Cu²⁺ Fe²⁺ Ag¹⁺ Zn x rotbrauner Feststoff Eisenniederschlag Silberüberzug Cu nichts Fe rotbrauner Feststoff Ag Auswertung: Welche Teilchen liegen vor der Reaktion vor? Cu + Zn²⁺ ⇨ keine Reaktion Fe + Zn²⁺ ⇨ keine Reaktion Cu + Fe²⁺ ⇨ keine Reaktion Zn + Fe²⁺ ⇨ Eisenniederschlag Zn + Cu²⁺ ⇨ rotbrauner Niederschlag Fe + Cu²⁺ ⇨ rotbrauner Niederschlag Ag + Zn²⁺ ⇨ keine Reaktion Ag + Cu²⁺ ⇨ keine Reaktion Ag + Fe²⁺ ⇨ keine Reaktion Ag¹⁺ + Zn ⇨ Silberüberzug Ag¹⁺ + Cu ⇨ Silberüberzug Ag¹⁺ + Fe ⇨ Silberüberzug Wie liegen die Teilchen in wässriger Lösung vor?