Welches der folgenden Reagenzien kann H2O zu O2 unter Standardbedingungen oxidieren?

1 Antwort

Um etwas zu oxidieren, muss etwas anderes reduziert werden. Damit fällt Cl- schon mal raus, das kann nicht weiter reduziert werden. H+ und Cu2+ sind auch keine guten Reduktionsmittel, die sind ja eher dafür bekannt, sich in vielen Reaktionen bevorzugt zu bilden.

Bleibt also nur Cl2 übrig. Das reagiert mit Wasser, wenn es darin gelöst wird, zu hypochloriger Säure und Chöorwasserstoff. Allerdings ist das eine Gleichgewichtsreaktion, die in saurer Lösung (die ja durch die Bildung der beiden Chlorsäure gegeben ist) weit auf der Seite des Cl2 liegt. Also es kann Wasser oxidieren, ich würds aber tatsächlich nicht so nennen, weil ich finde dafür sollte das Gleichgewicht schon einigermaßen auf der Seite dee oxidierten Spezies liegen.

Sieht man auch daran, dass bei Elektrolyse von chlorid-haltigem Wasser Chlorgas und nicht Sauerstoffgas entsteht.

indiachinacook  01.04.2024, 20:45
bei Elektrolyse von chlorid-haltigem Wasser Chlorgas und nicht Sauerstoffgas entsteht

Das liegt aber nur an der Überspannung. Die Reduktionspotentiale von Cl₂ und O₂ be­tra­gen +1.36 V bzw. 1.23 V (bei pH=7 nur 0.82 V), es sollte also O₂ entstehen. In der Pra­xis ist die O₂-Bil­dung aber wegen des Triplett-Grundzustandes von O₂ gehemmt — des­halb löst sich Chlor in Wasser und bildet anders als F₂ keinen Sauerstoff (angeb­lich geht es aber, wenn man mit UV beleuchtet, weil dann irgendein Mechanis­mus zum Spin­flip akti­viert wird).

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JenerDerBleibt  01.04.2024, 20:57
@indiachinacook

Stimmt schon, aber es sind ja trotzdem Effekte, die zu berücksichtigen sind. Deswegen ja auch die Bemerkung, dass Chlor kein gutes Oxidationsmittel für Wasser ist. Auf dem Papier geht das, aber praxistauglich ist was anderes.

Und interessant, dass das mit UV Licht geht.

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