Bitte kann mir jemand die Oxidationszahlen nenne, ich scheitere komplett!?

Hallo,

kann mir jemand einfach die Oxidationszahlen nennen - ich kann dann auch nachvollziehen wie man drauf gekommen ist (Wenn möglich von allen 3 Reaktionen)

VG

Answer 1

[indiachinacook]

LiₓCₙ ⟶ n C + x Li⁺ + x e¯

Das ist natürlich eine superschräge Reaktionsgleichung. Man muß genau durchdenken, was eigentlich gemeint ist:

• auf der linken Seite haben wir eine kleine Menge Lithium in der Graphit-Elektrode (x≪n). Das kann man jetzt so lesen, daß Lithium-Atome im Graphit leben und ihre Elektronen an den Graphit (der hat ja eine Bandstruktur, wie ein Metall) abgegeben haben, oder vielleicht besser, daß Li⁺-Ionen sich in den Graphit eingelagert haben und der Graphit sich Elektronen zur Neutralität von anderswo besorgt hat (nämlich beim Laden aus der Stromquelle). Beides ist natürlich äquivalent, aber zweiteres spielt die realen Vorgänge beim Laden besser wider; theoretisch könntest Du das LiₓCₙ auch durch zusammenbringen von Graphit und Li-Metall herstellen, aber das macht man ja nicht.
• Oxidationszahlen anzugeben ist irgendwie unsinnig, formal bekommt man +ˣ/ₙ für den Kohlenstoff, und natürlich +I für Lithium.
• Beim Entladen fließen die Elektronen aus dem Graphit wieder ab. Im Gegen­geschäft kann er die Li⁺-Ionen nicht mehr halten, die werden also wieder frei und können sich aus der Graphit-Elektrode in den Elektrolyten bewegen.
• Daher bekommen wir auf der rechten Seite ordinären Graphit, freie Li⁺-Ionen und Elektronen, die über den Draht aus der Elektrode abfließen.

Li₁₋ₓMn₂O₄ + x Li⁺ + x e¯ ⟶ LiMn₂O₄

Darüber haben wir ja schon geredet. Diese Reaktion reduziert den Überschuß an Mn⁺ᴵⱽ in der linken Verbindung, so daß rechts gleich viel Mn⁺ᴵᴵᴵ und Mn⁺ᴵⱽ vorliegen. Die Elektronen dazu kommen aus dem Draht, und das Li⁺ lagert sich zum Ladungs­aus­gleich aus dem Elektrolyten in die Elektrode ein.