Reduktion und Oxidation. Aufstellen von Teilreaktionen. Kann mir bitte jemand bei den Aufgaben helfen?
In Chemie haben wir vor zwei Wochen ein neues Thema angefangen, welches ich schon da nicht verstanden habe und durch das Virus ist es leider schwerer neue Themen zu verstehen: Redoxreaktionen und Oxidationszahlen.
Ich habe bei den folgenden zwei Aufgaben ein Problem.
Aufgabe 1:
Zu einer Natriumnitrit-Lösung wird schwefelsaure Kaliumpermanganat-Lösung gegeben. Die Nitrit-Ionen reagieren zu Nitart-Ionen. Daneben entstehen Mangan(II)-Ionen. Entwickelt sie die Reaktionsgleichung mit Phasensymbolen.
Aufgabe 2:
Sulfit-Ionen reagieren mit alkalischer Kaliumpermanganat-Lösung zu Sulfat-Ionen. Es entstehen Manganat-Ionen (MnO4^2-). Entwickeln Sie die Reaktionsgleichung.
Es wäre super, wenn mir jemand helfen könnte oder ganze Lösungsansätze für mich hat. Ich weiß echt nicht was ich machen soll.
Danke!
2 Antworten
Darf ich zuerst einmal mit dem Begriff "Oxidationzahl" in einer ersten Antwort anfangen, denn dieser Begriff ist das A und O, um dann auch Redoxvorgänge verstehen zu können.
Oxidationszahlen gibt es mit einem positiven oder negativen Vorzeichen, und man schreibt sie in römischen Ziffern. Nehme jetzt das Periodensystem zur Hand.
Elemente der 1. Hauptgruppe im Periodensystem haben in ihren Verbindungen die OZ = +I, die der 2. Hauptgruppe OZ = + II und die der 3. Hauptgruppe bis auf wenige Ausnahmen (In, Tl) OZ = +III. Nun wird es leider komplizierter, denn die Elemente der Hauptgruppen 4 - 7 bilden Verbindungen mit verschiedenen Oxidationszahlen. Sauerstoff hat meist OZ = -II und die Elemente der 7. Hauptgruppe bei den Verbindungen im Chemieunterricht zumindest in der Sek I OZ = -I. Das sind die Voraussetzungen, und die musst Du auswendig wissen. Oxidationszahlen von anderen Elementen in ihren Verbindungen müssen Dir vom Lehrer vorgegeben werden.
Grundbedingung: Jetzt musst Du sehen, dass in einer Verbindung (nicht Ion) die OZ als Summe in dieser Verbindung immer 0 ergibt.
**Beispiele:** MgO: Die Verbindung ist so richtig geschrieben, da Mg OZ = +II und O die OZ = -II hat.
+2 + (-2) = 0
Die Verbindung Aluminiumoxid kann nicht AlO heißen, da die Oxidationszahlen insgesamt nicht 0 ergeben. Zwischen +III bei Al und -II bei O ist der Hauptnenner 6. Al mit +III ist in 6 zweimal enthalten und O mit -II dreimal. Also heißt die Verbindung Al₂O₃.
Vielleicht genügt diese kurze Einführung. Der 2. Teil folgt später.
Nun zum 2. Teil:
Der Begriff Redox:
Ein Metall hat die Oxidationszahl OZ = 0. Es kann aber Elektronen abgeben (= oxidiert werden) und erhält dadurch eine positive Oxidationszahl. Beispiele:
Na --> Na⁺ + e⁻ oder Ca --> Ca²⁺ + 2e⁻
Umgekehrt können bestimmte Nichtmetalle wie die Halogene oder Sauerstoff Elektronen aufnehmen (= sie werden reduziert). Beispiele:
Cl + e⁻ --> Cl⁻ oder O + 2e⁻ --> O²⁻
Du siehst, dass man diese Nichtmetalle hier nicht in der molekularen Form (Cl₂, O₂) schreibt.
Wichig ist zu wissen: Eine Elektronenabgabe (= Oxidation) läuft nur ab, wenn ein anderer Stoff diese Elektronen aufnehmen kann, also reduziert wird. Deshalb sind Oxidation und Reduktion miteinander gekoppelte Vorgänge (= Redoxvorgänge).
Die Elemente Mg und O haben wie die anderen immer OZ = 0.
Da Mg in der 2. Hauptgruppe des PSE steht, hat Mg in seinen Verbindungen immer OZ(Mg) = +II.
Der Sauerstoff hat "für Dich" in seinen Verbindungen immer OZ(O) = -II.
Für die Verbindung MgO muss wie für die Elemente OZ(MgO) = 0 herauskommen.
Also könnte Magnesiumoxid nie z.B. die Fomel MgO₂ oder Mg₂O haben.
Zunächst zwei Hinweise:
a) eine schwefelsaure Kaliumpermanganatlösung bedeutet das Vorhandensein von Permanganationen und Oxoniumionen. Die Kaliumionen werden nicht formuliert, das sie an der Reaktion nicht teilnehmen.
b) Eine alkalische Kaliumpermanganatlösung enthält Permanganationen und Hydroxidionen. Die Kaliumionen nehmen nicht an der Reaktion teil.
Gebe nur einmal die Stoffe an, die vor und nach den Reaktionen (Oxidation, Reduktion) vorhanden sind. wir wollen die Aufgabe schrittweise lösen.
Wenn man mit der ganzen Thematik Redoxreaktionen erst anfängt, dann ist man mit diesen beiden Aufgaben hoffnungslos überfordert. Als Lehrer würde ich es nicht wagen gleich am Angang dieser Thematik solche Aufgaben zu stellen.
Das mit den römischen Zahlen und der Hauptgruppe habe ich verstanden. Nun habe ich jedoch Verständnisschwierigkeiten bei dem Beispiel. Würden Sie mir das bitte noch genauer erklären?