Redoxreaktion mit Teilgleichungen?
Hey zusammen, ich bereite mich gerade für mein Chemie LK Abitur vor. Bei der Vorbereitung habe ich nun aber ein kleines Problem entdeckt. Als wir das Thema Redoxreaktionen im Unterricht hatten, haben wir folgende Reaktion aufgeschrieben: OX: MnO2 + 6H2O --> MnO4- + 3e- + 4H3O+. Bei dieser bin ich mir beim Elektronenausgleich nicht sicher. Mn (Edukt) hat ja Oxzahl 4 und Mn (Produkt) 7. Dementsprechend klar 3 Elektronen zum Ausgleich, aber nimmt man nicht noch die negative Ladung vom MnO4 mit in diese Rechnung rein? Demnach bräuchte man nur 2 Elektronen. Ich denke eigentlich nicht, allerdings ergibt sich mir dann daraus aus einer anderen Aufgabe keinen Sinn:
NH4+ + NO2- ---> N2 + 2H2O
Klar, NH4+ wird oxidiert und NO2- reduziert, aber die Teilgleichungen machen bei mir mit Elektronenausgleich, H3O+ Ausgleich und H2O Ausgleich keinen Sinn.
Bei den Teilgleichungen dann am besten auch mit Elektronen und allem antworten, denn diese Sachen wegkürzen ist nicht das Problem, sondern das Verständnis dahinter.
Ich bedanke mich im Voraus schonmal für alle netten Antworten!
2 Antworten
Die Elektronen in den Teilgleichungen ergeben sich, wie Du richtig schreibst, aus den Oxidationszahlen. Die Ladung der Teilchen fließt in die Berechnung der Oxidationszahlen natürlich ein, wird aber nachher nicht nochmal berücksichtigt.
Mn⁺ᴵⱽO₂ + 6 H₂O ⟶ Mn⁺ⱽᴵᴵO₄¯ + 3 e¯ + 4 H₃O⁺
Das ist richtig — die Elektronenanzahl entspricht der Differenz der Oxidationszahlen, und außerdem ist die Gleichung bezüglich Ladung und Elementen ausgeglichen.
Bei Deinem anderen Beispiel ist es auch möglich, die Teilgleichungen aufzuschreiben. Allerdings verkompliziert sich das ein bißchen, weil man zum Ausgleich der Teilgleichungen eine ganze Menge H₂O und H₃O⁺ (alternativ auch OH¯ und H₂O) braucht, die sich dann bei der Summenbildung größtenteils wegheben:
N¯ᴵᴵᴵH₄⁺ + 4 H₂O ⟶ ½ N⁰₂ + 4 H₃O⁺ + 3 e¯
N⁺ᴵᴵᴵO₂¯ + 4 H₃O⁺ + 3 e¯ ⟶ ½ N⁰₂ + 6 H₂O
—————————————————————————
NH₄⁺ + NO₂¯ ⟶ N₂ + 2 H₂O
P.S.: Hier gibt es nur nette Antworten!
Dann ist einfach alles mit Zwei multipliziert:
2 N¯ᴵᴵᴵH₄⁺ + 8 H₂O ⟶ N⁰₂ + 8 H₃O⁺ + 6 e¯
2 N⁺ᴵᴵᴵO₂¯ + 8 H₃O⁺ + 6 e¯ ⟶ N⁰₂ + 12 H₂O
———————————————————————————
2 NH₄⁺ + 2 NO₂¯ ⟶ 2 N₂ + 4 H₂O
In den Teilgleichungen tauchen dann einfach 6 e¯ auf, je drei für ein N-Atom. Am Ende kannst Du dann die ganze Gleichung durch Zwei dividieren.
Aber wieso 8H3O+ zum Ausgleich von 6e- also 6mal negative Ladung?
NH₄⁺ hat ja auch eine Ladung. Ladungsbilanz bedeutet, daß rechts und links dieselbe Ladung stehen muß.
Ah da haben wir meinen Fehler. Ja, das war, was ich nicht beachtet habe. Super, ich danke dir ganz herzlich für deine fachliche Expertise😊
Nein, die Ladung der Ionen wird erst beim Ausgleichen mit OH- bzw. H3O+ verrechnet. Die komplette Anleitung findest du auf meiner Seite bc-goertz.de, Runterlad --> Anleitung zum Aufstellen komplizierter Redox-Teilgleichungen
https://goertz.bplaced.net/images/Downloads/ab_redox.doc.pdf
Und wie klappt das dann bei der Gleichung: NH4+ + NO2- ---> N2 + 2H2O
Danke für die Anleitung, aber mit dem Grundprinzip habe ich keine Probleme, sondern bei der Anwendung bei diesem Beispiel. Da muss ich irgendwo einen Denkfehler haben
Das ist eine Symproportionierung, da stecken eine Oxidation (Ammonium zu elementarem Stickstoff) und eine Reduktion (Stickoxid zu Stickstoff) drin. Das musst du in zwei Teilgleichungen herleiten und dann addieren.
Du hast ja jetzt nicht 2NH4+ genommen, um das mit dem N2 auszugleichen sondern einfach 1/2 N2 genommen. Das verstehe ich soweit auch, aber wenn man das ganze mit dem direkten Ausgleich, also man dann 2NH4+ hat, macht, wie sieht die Gleichung dann aus. 6e- natürlich, aber doch keine 8 H3O+, denn wenn wir den Ladungsausgleich machen, dann müssten wir 6 negative Ladungen ausgleichen, also doch 6H30+. Nur kriegt man dann keinen gescheiten Ausgleich mehr mit Wasser hin.