Kann jedes Metall mit jedem Metall reagieren?
Hallo liebe Chemie Experten,
wir haben uns im Unterricht neulich mit der Redoxreihe der Metalle und ihrer Einordnung in edle und unedle Metalle beschäftigt.
Wir haben gelernt, dass ein Metall dann Elektronen an ein Metallkation abgibt, wenn es selbst unedler als dieses ist.
Andersherum nimmt ein Metallkation nur dann Elektronen auf, wenn es edler als das Metall ist, welches die Elektronen abgibt.
Würde dieser Zusammenhang nicht eigentlich bedeuten, dass jedes Metall bzw. sein zugehöriges Metallkation mit jedem beliebigen Metall und seinem zugehörigen Metallkation reagieren könnte? (Natürlich kann ein bestimmtes Metall/ Metallkation im Kombination mit einem anderen Metall/Metallkation nur reduziert oder oxidiert werden. Z.b könnten Lithium-Ionen niemals von Gold-Atomenreduziert werden. Andersherum müsste die Reaktion doch eigentlich ablaufen können: Goldionen werden von Lithium-Atomen reduziert)
Das würde ja bedeuten, dass jede mögliche Metallkombination, werden die oben genannten Regel beachtet, zu einer Reaktion führt oder?
LG
2 Antworten
Nicht jede Reaktion ist möglich. Das Kriterium ist - wie man in der Wärmelehre lernt - die freie Enthalpie oder Gibbs-Energie dG.
Wenn gilt: dG > 0 kJ/mol, dann läuft die Reaktion nicht oder nicht freiwillig ab (nicht freiwillig kann Elektrolyse bedeuten). dG = 0 ist Gleichgewicht, dG < 0 kJ/mol ist freiwillig.
Die Formel lautet: dG = - zFE. zF ist immer positiv - Faraday-Konstante mal übertragene Elektronen. Also muss die Zellspannung E > 0 V sein, damit die Reaktion freiwillig verläuft. Die Zellspannung ist das Kriterium edel-unedel, was du suchst.
Es gilt übrigens auch weiterhin dG = dH - TdS mit Enthalpie und Entropie.
Und nicht jede mögliche Reaktion kann auch stattfinden. Beispiel Passivierung von Oberflächen. Beispiel Rost, der Jahre braucht (auch das ist Elektrochemie). Beispiel Singulett- und Triplett-Sauerstoff - der Sauerstoff der Luft ist unreaktiver, als er eigentlich sein dürfte - anders als Peroxide.
Wie du siehst, sind in der Praxis durch unerwartete chemische oder quantenphysische Effekte diese Modelle beschränkt. Beziehungsweise muss man noch Kinetik und Temperatur, Mahlgrad, Umgebung... berücksichtigen.
Vielen Dank für deine Antwort! Ich habe mir schon fast gedacht, dass das Ganze nicht so einfach sein kann :-) Weißt du vielleicht, wann die Begriffe Enthalpie und Entropie in der Schule behandelt werden? (GK)
Natürlich nicht.
Wie soll Platin mit Aluminium reagieren?
Wie soll Gold mit Blei reagieren?
Wenn ein Element edel ist, dann ist das Elektronenorbital voll. Das Atom empfängt keine Elektronen und gibt keine ab. Man ist sich selbst genug.
Hallo,
ich habe ja bereits in meiner Frage ja bereits geschrieben, dass ich mich auch auf das zugehörige Metallkation beziehe. Und diese haben das Bestreben, handelt es sich um ein edles Metall, Elektronen aufzunehmen, um im elementaren Zustand vorzuliegen. Goldkationen haben beispielsweise das Bestreben Elektronen aufzunehmen. Dass Gold in einer freiwillig ablaufenden Reaktion, keine Elektronen an unedlere Metallkationen abgibt, ist mir bewusst.
Ich konnte diese Ergänzung nicht in den Titel der Frage einsetzen, da sie sonst viel zu lang gewesen wäre. Daher meine Ergänzung…
Einen schönen Abend!
Tut mir leid, falls meine Frage so dumm erscheint. Aber ich hätte vermutet, dass beispielsweise Aluminium (unedles Metall) Elektronen an Platinkationen (edles Metall) abgeben könnte. Wahrscheinlich gibt es weitere Faktoren als diese zwei Grundsätze, aber ich sehe ehrlich gesagt keinen direkten Widerspruch mit den genannten Regeln. Kannst du das vielleicht näher erklären? LG