Tartrat Oxidationszahl?

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Tartrat muß gerade in Mode sein.

Die Sauerstoffe und Wasserstoffe haben natürlich −II und +I, wie fast immer. Die Carb­oxyl-Kohlenstoffe haben +III, die in der Mitte der Kette 0: Das sieht man wenn man die bindenden Elektronenpaare anhand der Elektronegativität aufteilt und dann die Elektronen pro Atom zählt:

HOOC⁺ᴵᴵᴵ–C⁰HOH–C⁰HOH–C⁺ᴵᴵᴵOOH

Du kannst leicht verfizieren, daß die Summe aller Oxidationszahlen die Ladung des Moleküls ergibt, also Null: Wir haben sechs H-Atome (+6), sechs O-Atome (−12) und vier C-Atome (2⋅3+2⋅0=+6), Summe ist Null wie erwartet.

Ich habe das hier für Weinsäure vorexerziert, beim Tartrat-Anion ist es natürlich gleich weil die Reaktion von Weinsäure zu Tartrat keine Redoxreaktion ist und somit an den Oxidationszahlen nichts ändern kann.

Sky168 
Fragesteller
 21.02.2023, 14:56

Danke! Ist ja eigentlich ganz einfach! Habe bloß die Summenformel falsch aufgeschrieben!🙈

Dann hätte ich noch eine Frage bezüglich der Oxidation von Tartrat zu Carbonat. Wie stellt man diese in diesem speziellen Fall auf?

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indiachinacook  21.02.2023, 17:10
@Sky168

Naja, Du weißt, daß Carbbonat oder CO₂ rauskommen soll, also willst Du alle 4 C-Atome zu C⁺ᴵⱽ oxidieren. Dazu werden 10 Elektronen umgesetzt (eines für jedes Carbonyl-C und vier für jedes Cs in der Mitte). Von da an machen wir weiter wie immer.

Zuerst die Reaktion im Sauren:

C₄H₆O₆ ⟶ 4 CO₂ + 10 e⁻

Sowohl Wein- als auch Kohlensäure treten als Molekül auf, und wir gleichen am Ende mit H₃O⁺ und H₂O aus. Zuerst kümmere ich mich um die vorläufige H-Bilanz:

C₄H₆O₆ ⟶ 4 CO₂ + 10 e⁻ + 3 H₂O

Und ich sehe, daß ich rechts fünf Sauerstoffe zuviel habe. Das kann ich aus­glei­chen, indem ich links 15 H₂O und rechts 10 H₃O⁺ hinschreibe, und das gibt nach Vereinfachung:

C₄H₆O₆ + 12 H₂O ⟶ 4 CO₂ + 10 H₃O⁺ + 10 e⁻

Nun im Alkalischen:

C₄H₄O₆²⁻ ⟶ 4 CO₃²⁻ + 10 e⁻

Entsprechend dem alkalischen Milieu habe ich Tartrat und Carbonat als Ionen an­geschrie­ben. Wieder kümmere ich mich zuerst um den Wasserstoff

C₄H₄O₆²⁻ ⟶ 4 CO₃²⁻ + 10 e⁻ + 2 H₂O

Und jetzt fehlen uns links noch 8 O-Atome. Um das zu korrigieren, schreibe ich links 16 OH⁻ und rechts 8 H₂O an und vereinfache:

C₄H₄O₆²⁻ + 16 OH⁻ ⟶ 4 CO₃²⁻ + 10 H₂O + 10 e⁻

Damit haben wir die Halbgleichungen für die Oxidation Tartrat→Carbonat auf­geschrie­ben. Je nach verwendetem Oxidationsmittel muß man das eben noch mit einer Gleichung für die Reduktion kombinieren, um zu einer vollständigen Reaktions­gleichung zu kommen. Für Per­manga­nat im Sauren haben wir z.B.

MnO₄⁻ + 8 H₃O⁺ 5 e⁻ ⟶ Mn²⁺ + 12 H₂O

und das gibt mit der oben angeschriebenen Gleichung richtig kombiniert (zwei Per­manga­nat pro Weinsäure, weil jedes Permanganat fünf Elektronen verbraucht)

C₄H₆O₆ + 2 MnO₄⁻ + 6 H₃O⁺ ⟶ 2 Mn²⁺ + 4 CO₂ + 12 H₂O

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