Reaktionsgleichung für Zink und Salzsäure?
Wir haben eine Aufgabe in Chemie (Kl. 12), in der wir die Reaktionsgleichung von Zinkpulver mit Salzsäure aufstellen sollen. Der Aufgabentext dazu ist: "Für die Reaktion von feinkörnigem Zinkpulver mit 5ml Salzsäure wurde für ein Volumen von je 10ml Wasserstoff die Zeit gemessen. Stellen Sie die Reaktionsgleichung auf.
Ich weiß bereits, dass die Reaktionsgleichung folgendermaßen aussieht:
Ich verstehe folgende Dinge daran nicht:
- Woher weiß man, dass das Chlor hier nicht mitreagiert? Könnte ja auch sein, dass sich ZnCl oder sowas bildet (da wir gelernt haben Metall + Nichtmetall = Salz)
- Warum entsteht dabei auf einmal gasförmiger Wasserstoff, woher weiß man das? Bisher sind die Stoffe beim Lösen in einer sauren Lösung auch alle darin geblieben und nicht zu Gasen geworden oder so.
Ich verstehe das bei unserem Lehrer einfach nicht, würde mich freuen, wenn mir jemand helfen kann. Dankeschön!
2 Antworten
Grundsätzlich heißt „mitreagieren“ dass das betreffende Ion/Atom irgendwie chemisch verändert wird.
Die Chlorid-Ionen bleiben einfach zum Ladungsausgleich in Lösung, sie sind an der Reaktion nicht beteiligt.
Wieso? Die Chloridionen können nur oxidiert werden, also nur Elektronen abgeben. Dafür benötigt man ein angemessen starkes Oxidationsmittel (was hier nicht gegeben ist), um die dabei „frei“ werdenden Elektronen aufzunehmen.
Zink liegt hier elementar vor. Da Metalle üblicherweise keine negativen Ladungen (bzw. Negative Oxidationsstufen) tragen, kann Zink hier nur oxidiert werden, also in eine positive Oxidationsstufe überführt werden, es bildet sich das Zinkion. Dabei wurden 2 Elektronen abgegeben. Diese müssen aufgenommen werden.
Das Chloridion kann keine Elektronen mehr aufnehmen, also bleibt hier nur der Wasserstoff übrig. Wenn Wasserstoff Elektronen aufnimmt (=reduziert wird), wird er in den elementaren Wasserstoff überführt, welcher gasförmig ist.
So setzt sich diese Redoxreaktion zusammen: Zink wird oxidiert, Wasserstoff wird reduziert. Das passiert, da das die einzig sinnvolle Lösung dieser Reaktion ist.
Die Reaktion findet dabei (zu mindest der Beschreibung nach) nicht in wässriger Lösung statt, sondern so wie ich es verstehe wird hier nur Salzsäure auf Zinkpulver gegeben.
Die entstehenden Zinkionen und die vorhandenen Chloridionen bilden zusammen Zinkchlorid.
In wässriger Lösung würden die beiden Ionen in Lösung verbleiben, und könnten dann entweder gezielt ausgefällt oder durch Abdampfen der Flüssigkeit gewonnen werden.
Außerdem könnte Zinkchlorid auch ausfallen, wenn das Löslichkeitsprodukt überschritten wird.
Da aber halt die Chlorid-Ionen nicht aktiv an der Reaktion beteiligt sind, sondern lediglich „zuschauen“, spart man sich gerne sie in die Reaktionsgleichung mit aufzunehmen. Im speziellen bei komplexeren Reaktionen spart man sich durch das weglassen von unbeteiligten Spezies Schreibarbeit und gewinnt dafür eine bessere Übersicht.
Zum einen läuft hier eine Redoxreaktion ab, wo die H+ Ionen zu elementaren Wasserstoff reduziert werden und zum anderen sind ie Chloridionen hier nur Gegenionen um die Ladung auszugleichen.
Damit die Chloridionen irgendwie reagieren können bedarf es ein RedOxmittel, dass diese zu oxidieren oder reduzieren vermag, das ist aber nicht vorhanden.