Frage von xy121, 41

Redoxgleichung aufstellen, ist das so korrekt?

Die Reaktion: Cu + HNO3 zu Cu(NO3)2 + NO

Meine Schritte (Ox-Zahlen stehen in Klammern): 1. Oxidation: Cu (0) zu Cu (+2) + 2e- 2. Reduktion: N (5)+ 3e- zu N (+2)

Die Oxidation nehm ich mal 3 und die Reduktion mal 2: 1. Oxidation: 3Cu zu 3Cu + 6e- 2. Reduktion: 2N + 6e- zu 2N

Jetzt stell ich die komplette Gleichung auf: 3Cu + 2HNO3 zu 3Cu(NO3)2 + 2NO Ist das richtig? Wie mache ich weiter?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 4

3Cu + 2HNO3 zu 3Cu(NO3)2 + 2NO

Links 2 N-Atome, rechts sechs — da wissen wir sofort, daß das falsch sein muß.

Wie vach77 richtig geschrieben hat, muß man dazu die Halbgleichungen auf­schreiben. Wenn man nicht in einer Tabelle nachschauen kann oder will, kann man sie sich auch leicht aus der eigenen Nase ziehen. Die Oxi­dations­reaktion ist trivial:

Cu ⟶ Cu²⁺ + 2 e⁻

Bei der Reduktionsreaktion haben wir ein bißchen mehr Mühe. Es ist klar, daß aus der Salpetersäure NO werden soll:

HNO₃  + 3 e⁻ ⟶  NO

aber da stimmt zwar die Elektronenbilanz (die Oxidationszahl sinkt von +V auf +II, also Aufnahme von drei Elektronen), aber sonst nichts: Wir haben links noch ein H und zwei O zu viel. Mit drei weiteren H-Atomen könnten darauszwei H₂O-Moleküle werden, also nehmen wir H₃O⁺-Ionen dazu, die uns die Hs  schenken:

HNO₃ + 3 e⁻ + 3 H₃O⁺  ⟶  NO + 5 H₂O

Ladungen und Atome stimmen, paßt. Jetzt addieren wir die beiden Gleichungen so zusammen, daß die Elektronen rausfallen:

3 Cu + 2 HNO₃ + 6 H₃O⁺  ⟶  3 Cu²⁺ + 2 NO + 15 H₂O

Da Du das Kupfer rechts offenbar lieber alsSalz Cu(NO₃)₂ haben möchtest, ersetzen wir das H₃O⁺ durch HNO₃ und erhalten endgültig:

3 Cu + 8 HNO₃  ⟶  3 Cu(NO₃)₂ + 2 NO + 4 H₂O

Das ist die richtige Reaktionsgleichung für das Lösen von Kupfer in mäßig starker HNO₃ (in konzentrierter würde sich direkt NO₂ bilden).

Den Umweg über Elektronenanzahl und Ladungen und Ionen und so weiter muß man leider gehen, weil man nur so auf die richtigen Verhältnisse zwischen Cu und HNO₃ kommt — natürlich kann man auch raten, aber das funktioniert oder funktioniert eben nicht, während die beschriebene Prozedur immer zum richtigen Resultat führt.

Expertenantwort
von vach77, Community-Experte für Chemie, 14

Du suchst Dir in einer Redoxtabelle die Redoxsysteme heraus, die für den Redoxvorgang infrage kommen könnten. Es sind dies

Cu --> Cu²⁺ + 2 e⁻                                          E° = +0,35 V
NO₂ + 3 H₂O --> NO₃⁻ + 2 H₃O⁺ + e⁻               E° = +0,8 V

Dann kannst Du die Gleichungen für die Oxidation, die Reduktion und den Redoxprozess formulieren.

Kommentar von xy121 ,

hab ja oben die beiden Gleichungen für Oxidation und Reduktion. Nur der redoxprozess ist wahrscheinlich falsch

Kommentar von vach77 ,

Die Gleichungen stehen so in einer Redoxtabelle.

Das "unedlere" Redoxsystem gibt Elektronen ab. Diese Gleichung für das Cu steht so richtig.

Bei der Reduktion werden aber Elektronen aufgenommen. Du musst also die 2. Gleichung umgekehrt hinschreiben.

Dann kommt die Redoxgleichung, in der die Elektronen nicht geschrieben werden, aber es muss die abgegebene Elektronenzahl gleich der aufgenommenen sein. Du musst also eine der beiden Gleichungen (welche?) mit der Zahl ..... durchmultiplizieren.

Expertenantwort
von musicmaker201, Community-Experte für Chemie, 19

Der Wasserstoff geht bei dir verloren.

Kommentar von xy121 ,

sehe ich das richtig, dass ich links 3*Cu, 2*H, 2*N und 6*O habe? Und rechts habe ich Probleme mit der Klammer...aber denke mal 3*Cu, 8*N und 20*O? Und wo muss ich noch H hinpacken?

Antwort
von DerStadti, 25

Nein, bei dir fehlen die Wasserstoff-Atome auf der rechten Seite.

Kommentar von xy121 ,

aber die anderen Atome sind doch auch nicht ausgeglichen?

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