hilfe bei redoxreaktionen
Hallo,
haben grad in Chemie neu die Redoxreaktionen durchgenommen. So die Definition davon weiß ich schon. Mach aber grad so Übungen, und kapier des nicht, woher man da weiß, ob des eine RR ist oder nicht.
Könnt ihr mir da helfen?
Cu + 4HNO3 --> Cu(NO3)2 + 2HNO2 + 2H2O
Sollen halt noch rausfinden was die Oxidationszahlen dabei sind. Komm aber nur nicht auf die Oxidationszahlen bei Cu(NO3)2.
Bei Redoxreaktionen ändert sich doch die Oxidationszahl. Aber insgesamt bleibt die doch immer gleich, oder?
Danke schon mal für Antworten :)
LG Misi
3 Antworten
Wenn euer Lehrer euch diese Gleichung so gegeben hat, muß ich erst einmal sagen, dass diese so leider falsch ist! (Zähl mal die H auf beiden Seiten!)
Richtige Gleichung lautet:
Cu + 3 HNO3 -> Cu(NO3)2 + HNO2 + H2O
Also - was war nochmal eine Redoxreaktion? ...... Richtig! Eine Reaktion, bei der eine Komponente Oxidiert wird und eine andere Komponente reduziert wird!
Eine Oxidation ist eine Angabe von Elektronen! Eine Reduktion ist eine Aufnahme von Elektronen!
Wie sind jetzt die Wertigkeiten der beteiligten elemente:
H(+1) ; O (2-) ; Cu (0) ; CU(2+) in Cu(NO3)2 ;N(+5) in HNO3 ; N(+3) in HNO2
Oxidation: Cu -> Cu2+ + 2e- bzw.: Cu + 2 HNO3 -> Cu(NO3)2 + 2 H+ + 2e+
Reduktion : 2 H+ + HNO3 + 2 e+ -> HNO2 + H2O
(Elektronenbilanz in beiden Gleichungen links und rechts ausgleichen) Ist hier nicht nötig, da bereits links und rechts die gleiche Anzahl an elektronen stehen - (also 2e-) Die beiden Gleichungen Zusammenziehen und kürzen:
Cu + 2 HNO3 + 2 H+ + HNO3 + 2 e- -> Cu(NO3)2 + HNO2 + 2H+ H2O + 2e-
=> Cu + 3 HNO3 -> Cu(NO3)2 + HNO2 + H2O
Alles verstanden?
Irgendwie stimmt diese Formel nicht ganz.
Bei der Umsetzung von Cu mit konz. Salpetersäure entsteht eigentlich Stickstoffdioxid NO2.
Cu + 4 HNO3 --> Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
Cu geht von 0 zu 2+
Die 4 N in HNO3 sind +5; 2 bleiben +5 = die im Cu(NO3)2 & 2 werden zu +4
Summe: Cu gibt 2 Elektronen ab. 2 Stickstoff nehmen je 1 Elektron auf und werden zu 4-wertigem Stickstoff im NO2 reduziert.
Oxidationszahlen müssen sich bei einer Redoxreaktion ändern; nur die Ladungssumme auf beiden Seiten der Gleichung bleibt gleich.
Zur Bestimmung der Oxzahlen brauch man nur eine kurze Liste von Regeln abzuarbeiten:
In verdünnter Salpetersäure entsteht Stickoxid, NO.
3 Cu + 2 NO3- + 8H30+ -> 3Cu++ + 2NO + 12 H2O
(die 6 NO3- auf jeder Seite läßt man aus Abschaulichkeitsgründen weg)
"Anschaulichkeitsgründen"
apropos:
Man kann das Ganze natürlich auch in Verhältnisformeln schreiben und nicht als Ionen.
3 Cu + 8 HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4 H2O
Oxidation: Die 3 Cu geben je 2 Elektronen ab und werden +2-wertig (im Cu-Nitrat).
Reduktion: 2 +5-wertige Stickstoffatome (im Nitrat) nehmen je 3 Elektronen auf und werden zu +2wertigem N (im NO)
Hallo PeterJohann
Als Chemiker finde ich es ja sehr gut, dass es noch einige gibt, die sich wirklich für Chemie interessieren.
Bei den Stickoxiden und ihren Umsetzungen, insbesondere in wässrigen Lösungen ist die Chemie leider etwas komplexer, da fast immer Dissproportionierungen auftreten.
Du hast Recht, dass NO2 auftritt, wenn man konzentrierte Salpetersäure mit Kupfer umsetzt.
In wässrigen Lösungen, - also verdünnter Salpetersäure - liegt das Gleichgewicht der folgenden Raektion auf der rechten Seite:
3 NO2 + H2O <=> 2 HNO3 + NO
Das Gleichgewicht kann , je nachdem, welche zusätzlichen Reaktionseinflüsse auf das Gleichgewicht einwirken, verschoben werden. Zum Beispiel würde in Wasser gelöster Luftsauerstoff das NO sehr schnell zu NO2 oxidieren. Ich empfehe dir mal ein Buch, das dir gefallen dürfte, mit dem Titel:
Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie
Jander-Blasius ; s.Hirzel Verlag Stuttgart
Hier in den Beispielen ging es ja eigentlich nur um die korrekte Formulierung einer Redoxreaktion.
ÜBRIGENS:
Ich bekomme immer ein bisschen Schluckbeschwerden, wenn Gleichungen dargestellt sind, bei denen die Stöchiometrie nicht stimmt (sehe dir deine Beispiele mal an) Stöchiometrie muß auch im Hinblick auf Ladungen gelten.
Noch viel Spaß an der Chemie!
@EmoDoc: Danke für das Feedback. Den guten Jander-Blasius habe ich seit 30 Jahren im Regal stehen. Bei den etwas komplexeren Seiten der anorganischen Chemie nutze ich lieber meinen alten Hollemann-Wiberg (nicht meht ganz so up-to-date was die quantenmechanischen Modelle angeht, aber imer noch super für die Basischemie). Internetrecherche ist ja auch super, aber manchmal vermisse ich doch ein paar stille Stunden mit dem Beilstein....
Die Ladungen sind eigentlich korrekt- hast Du vielleicht die 2 negativen vom Nitrat übersehen? :)
Es geht Dir darum herauszufinden wie die Oxidationszahlen im Kupfer(II)-nitrat sind. Wenn Du ein komplexes Salz hast wie das Nitrat (oder in einem anderen Fall ein Sulfat, ein Phosphat usw), dann sage Dir, dass sich das Nitrat von der Salpetersäure HNO3 ableitet. Jetzt sieht die Formel schon einfacher aus, und der Nitratrest ist immer noch vorhanden. Wasserstoff hat eingentlich immer die OZ = +1 (Ausnahme in der Hydriden, wo Wasserstoff OZ = -1 hat), und Sauerstoff hat immer die OZ = -2. Daraus ergibt sich für Stickstoff OZ = +5. Die Summe aller Oxidationszahlen in einer neutralen Verbindung muss 0 ergeben.
Aber nicht bei verdünnter Salpetersäure! Da reicht das Potential nicht zur Freisetzung von NO2.