Chemie Lewis?
Kann mir jemand diese Reaktion bitte ausführlich erklären ?
2 Antworten
Hallo Hannah650
so ganz klar ist mir nicht, was du erklärt haben möchtest, deshalb spreche ich mal verschiedene Aspekte an.
Mangan hat die Elektronenkonfiguration [Ar] 3d⁵ 4s². Entfernt man 7 Elektronen kommt man zum Mn⁷⁺ und der Konfiguration [Ar] 3d⁰ 4s⁰. Nun ist dieses hochgeladene Kation Mn⁷⁺ von 4 zweifach negativ geladenen O-Atomen umgeben. Dass dieser Zustand so nicht sonderlich stabil sein kann, erscheint logisch. Darum passiert etwas anderes. 3 d- und 1 s-Orbital hybridisieren zu 4 d³s-Orbitalen mit einer tetraedrischen Anordnung und jedes O-Atom überträgt ein Elektron auf das Mangan. Auf diese Weise besitzt das Mangan die Ladung +3. Dies ist in deiner Lewis-Formel angegeben.
Doch das ist nur die halbe Wahrheit. Salopp kann man sagen, dass das Mangan von den O-Atomen 4 Elektronen überlassen bekommt, die aber nicht dem Mangan gehören, so dass immer noch 1 Mn⁷⁺ und 4 O²⁻ vorhanden sind - wie gesagt: Salopp ausgedrückt.
Auch wäre die hohe Oxidationskraft des MnO₄⁻ nicht zu erklären, wenn man ein Mn³⁺ zugrunde legt. Denn dann wäre nur ein einziges Elektron nötig, um zum stabilen Mn²⁺ zu kommen. Benötigt werden 5 Elektronen, um vom Mn⁷⁺ im MnO₄⁻ zum Mn²⁺ zu gelangen. Die Oxidationszahlen (OZ) sind hierbei ein wertvolles Hilfsmittel beim Aufstellen der Reaktionsgleichung.
Reduktion:
Das Mangan wird von der OZ +7 in MnO₄⁻ zur OZ +2 in Mn²⁺ reduziert unter Aufnahme von 5 Elektronen:
MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O
Oxidation:
Der Schwefel wird von der OZ +4 in SO₃²⁻ zur OZ +6 in SO₄²⁻ oxidiert, wobei 2 Elektronen frei werden:
SO₃²⁻ + H₂O → SO₄²⁻ + 2 e⁻ + 2 H⁺
Um abgegebene und aufgenommene Elektronen in Einklang zu bringen, muss die Reduktion mit 2, die Oxidation mit 5 multipliziert werden:
MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O | x 2
SO₃²⁻ + H₂O → SO₄²⁻ + 2 e⁻ + 2 H⁺ | x 5
2 MnO₄⁻ + 16 H⁺ + 10 e⁻ → 2 Mn²⁺ + 8 H₂O
5 SO₃²⁻ + 5 H₂O → 5 SO₄²⁻ + 10 e⁻ +10 H⁺
Und in der Zusammenfassung nach Kürzen:
2 MnO₄⁻ + 6 H⁺ + 5 SO₃²⁻ → 2 Mn²⁺ + 5 SO₄²⁻ + 3 H₂O
Ich hoffe nur, dass es verständlich/hilfreich war.
LG
Im Alkalischen/Neutralen geht die Reduktion maximal bis zum MnO₂, aber nicht bis zum Mn²⁺.
Hmmm, hatte ich vergessen :o) - dennoch wäre es "theoretisch" möglich (zumindest auf dem Papier)
"Auf dem Papier", aber nur dort, könnte man die Reaktion nutzen, um Mangan-Metall zu gewinnen:
2 MnO₄⁻ + 7 SO₃²⁻ + 2 H⁺ → 2 Mn + 7 SO₄²⁻ + H₂O
vielleicht wird sowas irgendwann mal entwickelt ;) - neue Ideen sind ja immer Willkommen
Kleiner Tipp: Ich sehe was, was Du nicht siehst und das hat ein freies Elektronenpaar ;)
Überleg mal was Elektronen akzeptieren kann und was Elektronen abgeben kann :) dann hast Du die Lösung.
Zudem die Gleichung noch ausgeglichen werden sollte, da sie so nicht stimmt
im alkalischen wäre das: 2MnO4- + 5SO32- + 3H2O → 2Mn2+ + 5SO42- + 6OH- (geht ja nicht direkt aus der Aufgabe hervor)