EL-MO I Elemente, Schulbuch

162 162 Halbreaktionen – Elektroneutralitätsprobe 6.2 Aufstellen von Redox-Gleichungen Üb Neben den eingangs erwähnten einfachen Redox-Reaktionen gibt es eine Fülle von Reaktionen, die auf Grund der vielen bei der Reaktion auftretenden Stoffe sehr kompliziert anmuten. Reduziert man die Reaktion auf die eigentliche Re- dox–Reaktion und ergänzt die übrigen Stoffe folgerichtig, so kann man auch Gleichungen für komplizierte Redox-Reaktionen aufstellen. Im folgenden Bei- spiel wird schrittweise die Aufstellung der Reaktionsgleichung für die Reaktion zwischen Kaliumpermanganat und Salzsäure erklärt. Die Bildspalte enthält ein weiteres Beispiel, das selbstständig nach dem Schema ausgefüllt werden kann. Durch das schrittweise Erklären wirkt eine Redoxgleichung umfangreicher als sie tatsächlich ist. Angabe (Problem: Reaktion in saurer Lösung) Kaliumpermanganat reagiert mit Salzsäure zu Chlorgas und Mn 2+ KMnO 4 + HCl → Cl 2 + Mn 2+ Vorarbeiten > 1 Bestimmung der Oxidationszahlen: +I +VII -II +I -I 0 +II KMnO 4 + HCl → Cl 2 + Mn 2+ > 2 Markieren der Atomsorte die reduziert wird (grün) bzw. oxidiert wird (blau). (Oxidation ist die Erhöhung der Oxidationszahl, Reduktion ist die Verminde- rung der Oxidationszahl.) +I +VII -II +I -I 0 +II K Mn O 4 + H Cl → Cl 2 + Mn 2+ > 3 Teilen in Halbreaktionen („ganze Formel mitnehmen“) – Reduktion und Oxi- dation. Red: KMnO 4 → Mn 2+ Ox: HCl → Cl 2 Richtigstellen der Halbreaktionen > 4 Richtigstellen der Atomsorte bei der sich die Oxidationszahl ändert. Red: KMnO 4 → Mn 2+ Ox: 2 HCl → Cl 2 > 5 Hinzufügen der Elektronen auf der richtigen Seite - auf die Stückzahl ach- ten! (Reduktion ist die Aufnahme von Elektronen, Oxidation ist die Abgabe von Elektronen) +VII +II -I 0 Red: KMnO 4 + 5 e – → Mn 2+ Ox: 2 HCl → Cl 2 + 2 e – > 6 Richtigstellen der übrigen Atomsorten ohne Veränderung der Oxidations- zahl. Bei sauren Lösungen bildet O mit der Oxidationszahl –II H 2 O. Die benö- tigten H + müssen ergänzt werden. +I -II +I +I +I –II Red: KMnO 4 + 5 e – + 8 H + → Mn 2+ + K + + 4 H 2 O +I +I Ox: 2 HCl → Cl 2 + 2 e – + 2 H + > 7 Elektroneutralitätsprobe – bei jeder Halbreaktion müssen links und rechts vom Reaktionspfeil die Ladungen gleich groß sein. Dadurch erkennt man mögliche Fehler. ungeladen – 5 + 8 (= + 3 ✓ ) + 2 +1 ungeladen (= + 3 ✓ ) Red: KMnO 4 + 5 e – + 8 H + → Mn 2+ + K + + 4 H 2 O Die Summe der Ladungen bei den Edukten (+3) entspricht der Summe der Ladungen bei den Produkten (+3). ungeladen (= 0 ✓ ) ungeladen – 2 + 2 (= 0 ✓ ) Ox: 2 HCl → Cl 2 + 2 e – + 2 H + Auch die Oxidation erfüllt die Elektroneutralitätsprobe. Diese ist immer vor Schritt > 8 durchzuführen. Übung 162.1 Schwefelsäure reagiert mit Silber zu Ag + und Schwefeldioxid. H 2 SO 4 + Ag → Ag + + SO 2 Erstelle die vollständige Redoxgleichung mit Hilfe des nebenstehenden Textes . > 1 > 2 > 3 > 4 > 5 > 6 > 7 Die haben mich reduziert! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv