Frage von Klappstuhl2kDe, 50

RedOx-Reaktion - Ausgleichen des Wasserstoffs?

Hey,
Ich habe Schwierigkeiten mit dem Ausgleichen der Oxidation bei dieser RedOx Reaktion (zu wenig Wasserstoffatome auf der rechten Seite). Wie kann ich das lösen?

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 25

Du willst also Hydrazin mit Iodat zu Stickstoff und Iodid umsetzen. Ich mach das jetzt ganz langsam und nach Schema F, so wie es immer funktioniert. Abkürzungen wären möglich.

Erster Schritt: Halbgleichungen. Die Anzahl der umgesetzten Elektronen folgt aus der Änderung der Oxidations­stufen, also −II→0 beim Stick­stoff und +V→−I beim Iod.

IO₃⁻ + 6 e⁻  ⟶   I⁻

Da müssen wir noch drei Sauerstoffatome verarbeiten. Am besten zu H₂O, die dazu nötigen Wasserstoff­atome holen wir und aus insgesamt sechs H₃O⁺:

IO₃⁻ + 6 H₃O⁺ + 6 e⁻   ⟶  I⁻ + 9 H₂O

Damit ist die Reduktion abgefrühstückt, jetzt kommt die Oxidation des Hydrazins. Gleiche Vorgangsweise:

N₂H₄  ⟶  N₂ + 4 e⁻

Die überschüssigen H-Atome müssen noch untergebracht werden. Also machen wir H₃O⁺ daraus:

N₂H₄ + 4 H₂O   ⟶   N₂ + 4 H₃O⁺ + 4 e⁻

Zweiter Schritt: Wir kombinieren die beiden Halbgleichungen so, daß die Elektronen rausfallen, also zweimal die Reduktionsgleichung plus dreimal die Oxidationsgleichung. Dabei fallen die H₃O⁺ ganz raus, und die Gewässer zumindest teilweise.

2 IO₃⁻ + 3 N₂H₄   ⟶     2 I⁻ + 3 N₂ + 6 H₂O

Ladungen und Atomsorten sind sauber bilanziert, also ist die Gleichung richtig.

Kommentar von Klappstuhl2kDe ,

Vielen Dank für die ausführliche Antwort! Ein Frage hab ich aber noch: Gibt es einen bestimmten Grund dafür, H3O+, statt einfach nur H+ (ich sehe das im Internet häufig so) zu verwenden?

Kommentar von indiachinacook ,

Nein, das ist eher eine Marotte von mir. H⁺ schreibe ich nur in nicht­wäßrigen Lösungen, oder in Einzel­schritten eines Reaktions­mechanismus. Das kannst Du auch anders halten.

Kommentar von NewKemroy ,

Wunderbar! Die richtigen Chemiker mag ich doch von allen am liebsten.

Kommentar von cg1967 ,

Erster Schritt: Halbgleichungen

Wow. Du warst schneller. Ich mach sowas aber immer gleich im Ganzen. ;-)

Kommentar von indiachinacook ,

In dem Fall wäre die Abkürzung einfach — die Verhältnisse der Koeffizienten für IO₃⁻ und N₂H₂ kriegt man ja sofort aus der Änderung der Oxidationszahlen, und mit etwas Geschick folgt der Rest aus π · tan(Daumen) ± zwei mittelgroße Elefanten. ;-)

Kommentar von sven2525 ,

Kannst du mir vielleicht noch erklären wieso +4e- und nicht +2e- (Oxidationszahl von -II auf 0) oder werden dann die 2e- mal 2 genommen wegen  N2????

Antwort
von NewKemroy, 20

Tschuldige ich habe gerade nicht den totalen Durchblick, aber ich würde mal probieren aus dem Iod, elementares Iod  (=null) zu machen vielleicht klappts dann.

Kommentar von Klappstuhl2kDe ,

die Reduktion ist ja nicht das Problem, die sollte soweit passen. Aber bei der Oxidation (rechte Seite) sind die Wasserstoffatome nicht ausgeglichen.

Kommentar von NewKemroy ,

Oh, mann, lange her, hihi.  Äh. Wasserstoff plus 1, dann musst Du für Stickstoff (ausnahmsweise) -2 rechnen, sonst gehts nicht auf.

Kommentar von NewKemroy ,

Und am Ende müssen doch 4 H+ herauskommen oder?

Kommentar von NewKemroy ,

Wie wär's mit 2 IO3-1 + 3 N2H4 = 2 I-1 + 6 H2O ?

Kommentar von NewKemroy ,

Der Trick ist: Du musst das Verhältnis der beiden Reaktionspartner (z.B. IO3-1- und H4N2) so erweitern - also änhnlich wie du z.B. auch einen Bruch erweiterst in der Mathematik - , so dass am Ende H2O herauskommen kann und Wasserstoff und Sauerstoff zusammenpassen. In diesem Fall IO3 mal 2 und H4N2 mal 3.

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