Reaktionsgleichung und redox von Eisen (Korrision)?
Hallo,
Wir haben in Chemie aufbekommen eine Reaktionsgleichung sowie eine Redoxreaktionsgleichung von der Korrision von Eisen zu machen - Bin allerdings komplett hilflos. Ich kann diesmal nichtmal das bilden der Reaktionsgleichung nachvollziehen (?!)
Mfg
2 Antworten
Hallo plueie
die Korrosion von Eisen kann man in zwei Schritten formulieren.
Im ersten Schritt entsteht aus dem Eisen durch Sauerstoff und Wasser eine Eisen(II)-Verbindung, die im zweiten Schritt weiter zur Eisen(III)-Verbindung oxidiert wird.
Zum ersten Schritt:
Unausgeglichene Gleichung:
Fe + O₂ + H₂O → Fe²⁺ + OH⁻
Teilgleichung Oxidation:
Eisen wird von der Oxidationszahl (OZ) 0 im Fe zur OZ +2 im Fe²⁺ oxidiert und gibt dabei 2 Elektronen ab:
Fe → Fe²⁺ + 2 e⁻
Teilgleichung Reduktion:
Der Sauerstoff wird von der OZ 0 im O₂ zur OZ -2 im OH⁻ reduziert, dabei nimmt jedes O-Atom zwei Elektronen auf:
O₂ + 2 H₂O + 4 e⁻ → 4 OH⁻
Mit dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen (kgV) werden beide Gleichungen so angepasst, dass aufgenommene und abgegebene Elektronen gleich sind:
2 Fe → 2 Fe²⁺ + 4 e⁻
O₂ + 2 H₂O + 4 e⁻ → 4 OH⁻
Zusammenfassung, wobei die Elektronen entfallen:
2 Fe + O₂ + 2 H₂O → 2 Fe²⁺ + 4 OH⁻ ( = 2 Fe(OH)₂ )
Der Zweite Schritt:
Teilgleichung Oxidation:
Fe⁺² → Fe³⁺ + e⁻
Teilgleichung Reduktion:
O₂ + 2 H₂O + 4 e⁻ → 4 OH⁻
Anwendung des kgV:
4 Fe²⁺ → 4 Fe³⁺ + 4 e⁻
O₂ + 2 H₂O + 4 e⁻ → 4 OH⁻
Zusammenfassung:
4 Fe²⁺ + O₂ + 2 H₂O → 4 Fe³⁺ + 4 OH⁻ ( = Fe(OH)₃ )
Addiert man beide fett-geschriebenen Gleichung (die 1. Gleichung mal 2)
4 Fe + 2 O₂ + 4 H₂O → 4 Fe²⁺ + 8 OH⁻
4 Fe²⁺ + O₂ + 2 H₂O → 4 Fe³⁺ + 4 OH⁻
folgt daraus (die Fe²⁺-Ionen entfallen dabei ! ) :
4 Fe + 3 O₂ + 6 H₂O → 4 Fe³⁺ + 12 OH⁻
und dies ergibt 4 Fe(OH)₃
Entzieht man nun noch Wasser, gelangt man zu der Formel, die häufig als Rost angegeben wird:
4 Fe(OH)₃ → 4 FeO(OH) + 4 H₂O
Bei weiterem Wasserentzug wird daraus:
4 FeO(OH) → 2 Fe₂O₃ + 2 H₂O
Die 'wahre' Summenformel von Rost ist komplizierter und enthält variable Anteile an Fe²⁺, Fe³⁺, OH⁻ und H₂O
Noch etwas zum Schluss:
Statt der Aufteilung in zwei Schritten kann man natürlich alles auch in einem Schritt machen.
LG
Bitte auf Tippfehler überprüfen :)))
