Chemie begreifen, Schulbuch

Worum geht es? Was lässt sich beobachten? Überlegungen Hier wird es anschaulicher pH-abhängige Redoxgleichgewichte Q4 197 Metallatome können Elektronen abgeben, Kationen bilden und dadurch als Reduktions- mittel wirken. Im Gegensatz dazu können Nichtmetallatome Elektronen aufnehmen, Anionen bilden und als Oxidationsmittel wirken. Das Ziel ist zu zeigen, dass sich die Triebkraft für Elektronenübertragungen inner- halb einer Gruppe des PSE gleichmäßig ändert. In vier Reagenzgläser werden je eine Spatel- spitze Natriumfluorid (a), Natriumchlorid (b), Natriumbromid (c) und Natriumiodid (d) gege- ben. Die Stoffe werden in wenig Wasser gelöst, ein fünftes Reagenzglas enthält reines Wasser als Blindprobe (e). Anschließend wird jeder Probe Kaliumpermanganat-Lösung (KMnO 4 ) zugesetzt. Natriumiodid reagiert sofort – in allen übrigen Fällen bleibt die violette Farbe des Permanganat-Ions (MnO 4 – ) erhalten. Jeder Probe wird ein Tropfen Schwefelsäure zuge- geben: Natriumbromid reagiert in schwach saurer Lösung. Werden die restlichen Proben mit zehn Tropfen konzentrierter Schwefelsäure angesäuert, so entfärbt sich die Natrium- chlorid-Lösung. Keine Reaktion findet in der Blindprobe und mit Natriumfluorid statt. Welche Formeln beschreiben die Halogen- Moleküle und welche die Halogenid-Ionen? Handelt es sich um eine Oxidation oder eine Reduktion, wenn sich zwei Halogenid-Ionen zu einem Halogen-Molekül zusammenschließen? Wie wird die Teilgleichung für die Reaktion von Permanganat-Ionen zu Mangan(II)-Ionen formuliert? Halogenatome werden oft mit den Buchstaben X abgekürzt. Wie lautet die Reaktionsgleichung für den Umsatz von MnO 4 – mit X – ? Was wirkt als Reduktionsmittel bzw. Oxidationsmittel? Auf welcher Seite der Reaktionsgleichung stehen die H + -Ionen? Wie wirken sich zusätzliche H + -Ionen auf das Redoxgleichgewicht aus? Welches Halogenid- Ion gibt sein Elektron am leichtesten ab und welches am schwersten? Warum gehört zu einem starken Oxidationsmittel ein schwaches, konjugiertes Reduktionsmittel? Warum sinkt vom Fluoratom zum Iodatom die Elektro- negativität und zugleich die Oxidationswirkung vom F 2 - zum I 2 -Molekül? Die größer werdenden Pfeile bei H + deuten an, dass mehr H + -Ionen zur Gleichgewichtsverschiebung erforderlich sind. a) gar nicht mit NaF b) wenn stark sauer mit NaCl d) sofort mit NaI e) gar nicht mit Wasser Reduktionsmittel wird stärker Oxidationsmittel wird schwächer c) wenn schwach sauer mit NaBr Die Kaliumpermanganat-Lösung reagiert: 16H + +2MnO 4 – +10 F – 2Mn 2+ +5 F 2 +8H 2 0 16H + +2MnO 4 – +10 Cl – 2Mn 2+ +5 Cl 2 +8H 2 0 16H + +2MnO 4 – +10 Br – 2Mn 2+ +5 Br 2 +8H 2 0 16H + +2MnO 4 – +10 I – 2Mn 2+ +5 I 2 +8H 2 0 2 F – F 2 +2 e – 2 Cl – Cl 2 +2 e – 2 Br – Br 2 +2 e – 2 I – I 2 +2 e – Nur t zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv