Frage von paullikethis, 31

Komproportionierung redoxreaktion?

Hallo habe hier eine Redoxreaktion bei der ich einfach nicht weiterkomme(in alkalischer wässriger Lösung):

MnO2 + O2 + KOH -> K2MnO4

Die Oxidationszahlen habe ich aber das aufstellen der gleichungen ist problematisch Hilfe wäre super

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 12

Zunächst mal ist das keine Komproportionierungsreaktion, sondern eine Oxidation von Mn(IV) zu Mn(VI) mit Luftsauerstoff.

Für die Oxidationsreaktion haben wir das  Gerüst

MnO₂   ⟶   MnO₄²⁻ + 2 e⁻

Da stimmen die Sauerstoff nicht, die gleichen wir mit OH⁻ aus:

MnO₂ + 4 OH⁻  ⟶  MnO₄²⁻ + 2 H₂O + 2 e⁻

Atome und Ladungen stimmen, paßt.

Die Reduktionsreaktion ist ein alter Bekannter, nämlich Sauerstoff zu OH⁻:

O₂ + 2 H₂O + 4 e⁻  ⟶   4 OH⁻

Jetzt summieren wir das noch so, daß sich die Elektronen wegheben, und bekommen ganz flott:

2 MnO₂ + O₂ + 4 OH⁻  —>  2 MnO₄²⁻ + 2 H₂O

Eine andere Frage ist, ob diese Reaktion realistisch ist, d.h. ob sie überhaupt ablaufen kann. Dazu müßte man die Gleichgewichtskonstante oder äquivalent das E₀ bestimmen. Oder, man macht es sich einfach: Diese Reaktion ist Teil des industriellen Synthesewegs für KMnO₄, also läuft sie definitiv ab (allerdings in der KOH-Schmelze, nicht in wäßriger Lösung).

Kommentar von paullikethis ,

Vielen Dank. Aber das genau verstehe ich nicht, warum man bei der Reduktion anstatt MnO4(2-) , OH- verwendet.

Kommentar von indiachinacook ,

MnO₄²⁻ ist das Produkt der Oxidationsreaktion. Warum soll es dann noch in der Reduktionsreaktion auftauchen? Zumal ja aus Deiner Frage­stellung explizit hervorgeht, daß Du Sauerstoff als Oxidations­mittel ver­wenden willst — in Deinem Fragment kommt links O₂ (also ele­mentar) vor, rechts ist aber aller O in Verbindungen mit der Oxidations­zahl −II verbaut.

Kommentar von paullikethis ,

Hm kann das zwar noch nicht ganz nachvollziehen, habe aber mit der Annahme weitergemacht und die Reaktion selber nochmal ausgleichen können. Vielen Dank

Expertenantwort
von vach77, Community-Experte für Chemie, 12

Die von Dir angegebene Reaktionsgleichung ist falsch.

Meines Wissens kämen nur die folgenden Redoxprozesse für eine Redoxreaktion infrage:

MnO₂ + 4 OH⁻ --> MnO₄⁻ + 2 H₂O + 3 e⁻       E° = + 1,23 V
MnO₄²⁻-->  MnO₄⁻ + e⁻                                 E° = + 0,56 V

Es käme dann zu folgenden Reaktionen:

Oxidation: MnO₂ + 4 OH⁻ --> MnO₄⁻ + 2 H₂O + 3 e⁻

Reduktion: MnO₄⁻ + e⁻  --> MnO₄²⁻

Redoxvorgang: Selbst formulieren und beachten, dass

                       abgegebene Elektronenzahl = aufgenommene Elektronenzahl

Kommentar von paullikethis ,

hm komisch weil diese aufgabe war teil einer altklausur von mir. Jedenfalls danke für die mühe

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