Redoxgleichung in saurem/alkalischen Milieu?
Hallo zusammen,
wie man den Anfang einer Redoxgleichung aufstellt, weiß ich bereits. (Teilgleichungen (Oxidation und Reduktion) aufstellen und die Elektronenzahlen ausgleichen)
Nun gibt es aber Aufgabentypen in saurem/ alkalischen Milieu, bei denen H3O+ bzw. OH- Ionen hinzugefügt werden. Da hakt es bei mir jedoch. Woher weiß ich, wie viele dieser Ionen notwendig sind, bzw. Was genau gleiche ich damit aus? Irgendwie wurde mir das weder durch mein Schulbuch, noch Videos hier im Internet wirklich klar…
Mit H2O muss ja am Ende auch noch ausgeglichen werden - das liegt ja aber einfach daran, dass auf Seite der Produkte und Edukte die gleiche Atomanzahl sein muss, oder?
1 Antwort
Das Ausgleichen mit H₂O gegen H₃O⁺ (sauer) oder OH⁻ (basisch) dient dazu, die Atombilanz richtigzustellen (nämlich für die H- und O-Atome). In der fertigen Reaktionsgleichung müssen ja alle Atomsorten und auch die Ladungen ausgeglichen sein; umgekehrt, wenn diese Bilanzen stimmen dann stimmt auch die Reaktionsgleichung (wenn nicht irgendwo etwas katastrophal schiefgegangen ist, z.B. eine falsche Summenformel).
Nehmen wir ein Beispiel: Die Reduktion von MnO₄⁻ zu MnO₂ in alkalischer Lösung.
MnO₄⁻ + 3 e⁻ ⟶ MnO₂
Wir haben links zwei Sauerstoffatome die rechts nicht auftauchen; mit denen muß also irgendetwas geschehen. Von der Oxidationzahl her haben wir es mit O⁻ᴵᴵ zu tun, also sozusagen Oxid. Wir erinnern uns, daß es die Reaktion O²⁻+H₂O → 2 OH⁻ gibt, und daher ist klar, was zu tun ist: Wir schreiben links zwei H₂O dran und rechts vier OH⁻
MnO₄⁻ + 2 H₂O + 3 e⁻ ⟶ MnO₂ + 4 OH⁻
Jetzt ist alles ausgeglichen (sechs O, vier H und −4 Ladungen), also stimmt es.
Jetzt das Gegenbeispiel in saurer Lösung. Dort wird MnO₄⁻ zu Mn²⁺ reduziert
MnO₄⁻ + 5 e⁻ ⟶ Mn²⁺
Jetzt sind vier Sauerstoffe zu viel, und wir müssen mit H₂O und H₃O⁺ ausgleichen. Wir erinnern uns an O²⁻ + 2 H₃O⁺ ⟶ 3 H₂O, und jetzt siehst Du doch selber, wie es weitergeht?
Danke!
Also zähle ich im Prinzip einfach die Atome auf beiden Seiten und füge - falls nötig - auf der Seite, auf der weniger sind H3O+ / OH- hinzu?
Oder wie genau ermittelt man die Anzahl der nötigen H3O+/OH- ?