Natrium und Wasser
Ich brauche ein Reaktionsschema für die Reaktion von Natrium und Wasser.
Liegt dabei auch eine Redox Reaktion vor ?
Bitte helft mir. Ich weiß nicht weiter ! ! ! ! !
Banke schon mal im Vorraus
2 Antworten
Moin, was meinst du mit "Reaktionsschema"? - Die Reaktionsgleichung oder das Redoxsystem? Na, wie auch immer, ich gebe dir mal beides vor, weil du ja auch wissen wolltest, ob hier eine Redoxreaktion vorliegt...
1. Bruttogleichung (= Reaktionsgleichung):
2 Na (s) + 2 H2O (l) ---> 2 NaOH (aq) + H2 (g)
Die kleinen Buchstaben in Klammern hinter den Stoffen sind Abkürzungen von englischen Wörtern für den Zustand des Stoffes. Dabei bedeuten s = fest (von engl. solid), l = flüssig (von engl. liquid), aq = in Wasser gelöst (wässrig; von engl. aqueous) und g = gasförmig (von engl. gas).
Um zu ermitteln, ob es sich hier um eine Redoxreaktion handelt, kannst du das Hilfsmittel der Oxidationszahlen (OZ) verwenden. Immer wenn sich bei einer Reaktion die Oxidationszahlen von mindestens zwei Teilnehmern ändern, hast du eine Redoxreaktion vor dir. Dabei wird von einem Teilnehmer die Zahl größer, von einem anderen kleiner. Eigentlich schreibt man die Oxidationszahlen als römische Zahl über das Elementsymbol, aber das geht auf dieser Plattform nicht. Darum schreibe ich die Oxidationszahl (mit einer kurzen Erklärung) hinter jeden Reaktionsteilnehmer:
links vom Reaktionspfeil:
Na : 0 - Elemente haben die OZ 0 (Null).
H (in H2O) : +I - Wasserstoff hat in Verbindungen fast immer die OZ +I; Ausnahme: Verbindungen mit Metallen.
O (in H2O) : –II - Sauerstoff hat in Verbindungen fast immer die OZ –II; Ausnahmen: Verbindungen mit Fluor oder Peroxide.
rechts vom Reaktionspfeil:
Na (in NaOH) : +I - Natrium ist ein Alkalimetall (1. Hauptgruppe). Metalle haben in Verbindungen stets positive OZs und Alkalimetalle immer die OZ +I
O (in NaOH) : –II - siehe Erklärung oben.
H (in NaOH) : +I - siehe Erklärung oben.
H (in H2) : 0 - Hier tritt der Wasserstoff als Element auf, und Elemente haben immer die OZ 0 (Null).
Wenn du jetzt die OZs aller Teilnehmer vergleichst, stellst du fest, dass sich beim Natrium die OZ von 0 auf +II erhöht (also verändert) und beim Wasserstoff teilweise von +I auf 0 verringert (also auch verändert). Da sich demnach die OZs von mindestens zwei Teilnehmern verändern, hast du hier eine Redoxreaktion vor dir.
2. Aufstellen des Redoxsystems
Wenn du eine Redoxreaktion vor dir hast, kannst du auch ein Redoxsystem aufstellen. Ein solches System besteht aus den Teilgleichungen der Oxidation und der Reduktion sowie aus der Zusammenfassung dieser beiden Teilgleichungen zur Redoxreaktion, nachdem du die Elektronenneutralität beachtet hast.
Die Oxidationsgleichung betrifft den Stoff, der oxidiert wird (wie sinnig!). Den Stoff, der oxidiert wird, erkennst du daran, dass sich seine OZ erhöht, denn unter Oxidation versteht man einen Teilprozess, bei dem Elektronen abgegeben werden. Dabei erhöht sich die OZ. Das war beim Natrium der Fall. Darum sieht deine Oxidationsgleichung zunächst einmal folgendermaßen aus:
Oxidation: Na ---> Na^+ + e^–
Aus einem Natriumatom wird ein Natrium-Kation, wenn es ein Elektron (e^–) abgibt.
Die Reduktionsgleichung betrifft den Stoff, der Reduziert wird. Diesen Stoff erkennst du daran, dass sich seine OZ verringert (reduziert). Das geschieht, indem er Elektronen aufnimmt. Das war teilweise beim Wasserstoff des Wassers der Fall. Darum sieht die Reduktionsgleichung folgendermaßen aus:
Reduktion: 2 H2O + 2 e^– ---> 2 OH^– + H2
Weil Wasserstoff zu den Elementen gehört, die als Element nicht in einzelnen Atomen auftreten, sondern als kleine H2-Moleküle, musst du von 2 H2O ausgehen, aus den jeweils 1 H-Atom abspaltet, indem es jeweils ein Elektron aufnimmt. Unmittelbar danach vereinen sich die beiden herausgelösten H-Atome zum H2-Molekül (also elementarem Wasserstoff). Zurück bleiben 2 OH^- -Ionen.
Jetzt musst du auf die Elektronenneutralität achten. Das heißt, du musst darauf achten, dass beim Oxidationsprozess genau so viele Elektronen geliefert werden, wie sie beim Reduktionsprozess benötigt werden. Das ist hier noch nicht der Fall, den bei der Oxidation von einem Natriumatom wird nur 1 Elektron geliefert, während du zur Herstellung von einem H2-Molekül 2 Elektronen in die beiden Wassermoleküle stecken musst. Darum musst du die Oxidationsgleichung mit dem Faktor 2 multiplizieren, um so die Elektronenzahl an dieser Stelle zu verdoppeln. Dann sehen deine Teilgleichungen folgendermaßen aus:
Oxidation: Na ---> Na^+ + e^– / • 2
Oxidation: 2 Na ---> 2 Na^+ + 2 e^–
Reduktion: 2 H2O + 2 e^– ---> 2 OH^– + H2
Redox: 2 Na + 2 H2O ---> 2 Na^+ + 2 OH^– + H2
Schwupps, und schon bist du fertig. Ich hoffe, du konntest alles nachvollziehen. Wenn nicht, frag ruhig nach...
LG von der Waterkant.
Sorry, habe gerade festgestellt, dass sich in kleiner Fehler eingeschlichen hat. Es muss heißen: »...dass sich beim Natrium die OZ von 0 auf +I erhöht...« anstelle von "+II".
Nochmals lieber Gruß von der Waterkant.
natrium+wasser reagiert zu natriumhydroxid+wasserstoff