Handelt es sich beim feuerverzinken um eine Redoxreaktion?
Muss es für die Schule wissen, und ich weiß einfach nicht weiter... Hab von Chemie in dem fall keinen Plan :( Bitteeeeee helft mir!!!!
2 Antworten
Es handelt sich um die Auflösung einer Legierung.
Wie sind die Oxidationszahlen von Metallen in einer Legierung?
Legierungen sind Mischungen von Metallen. Man kann sie als eine Lösung von einem Metall in einem anderen auffassen, die (üblicherweise) erstarrt ist.
Die Metalle gehen dabei eine gemeinsame "Metallbindung" ein, und bei einer Metallbindung weist man den Reaktionspartnern jeweils die Oxidationszahl 0 zu. Sonst hätte man große Probleme, sinnvolle Aussagen über Oxidationszahlen zu machen - z. B. haben Legierungen als Lösungen ja kein "stöchiometrisches" Verhältnis von Atomanzahlen.
Beim Feuerverzinken wird ein Eisengegenstand in flüssiges Zik getaucht: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Feuerverzinken
Dabei löst das flüssige Zink etwas Eisen auf. Dadurch bildet sich eine Zink-Eisen-Legierung. Beim Abkühlen erstarrt die Legierung zu einem festen Film auf dem Eisen.
(Der Schutz funktioniert übrigens so, dass Zink unedler ist als Eisen, und wenn sich ein kleiner Riss bildet und Feuchtigkeit daran kommt, oxidiert statt des Eisens das Zink. Wie üblich haben die Salze ein höheres Volumen als das Metall, wir haben also etwas mehr Material als vorher. Glücklicherweise ist das Zinkhydroxid weich genug, um den Spalt nicht weiter aufzureißen, und haftet fest genug, um den Riss zu verschließen. Nun, sonst würde man es wohl kaum so gern als Korrosionsschutz für Eisen verwenden.)
Als Legierung haben die Bestandteile des Zinküberzugs üblicherweise jeweils die Oxidationszahl 0. Diese Oxidationszahl hatten sie auch vorher als Elemente. Also ist die Reaktion keine Redox-Reaktion.
(Allerdings kann man die Legierungsbildung auch anders auffassen und den verschiedenen Bindungspartnern einer Metall-Metall-Bindung Oxidationszahlen zuweisen. Bei ein wenig Eisen in Zink hätte das Eisen dann vermutlich die Oxidationszahl +3 und auf je zwei Eisenatome kämen drei Zinkatome mit Oxidationszahl -2. Andererseits würden die Zinkatome auch aneinander gebunden sein, sodass eher auf je zwei Eisenatome sechs Zinkatome mit Oxidationszahl -1 kämen. Aber die Eisenatome sind ringsum von Zinkatomen umgeben, sodass auf jedes Eisenatom mit Oxidationszahl +3 ungefähr zwölf Zinkatome mit Oxidationszahl -1/4 kämen. Du siehst die Schwierigkeiten.)
Pardon, es handelt sich um die Bildung einer Legierung.
Beim Feuervergolden wird Gold in Quecksilber aufgelöst, die (flüssige) Legierung auf die Metalloberfläche aufgetragen und der Gegenstand im Ofen auf ca. die Siedetemperatur des Quecksilbers oder darüber erhitzt. Dabei verdampft das Quecksilber und das Gold bleibt am Basismetall haften. Heute glücklicherweise verboten. (Möglicherweise mit Ausnahme von Sondergenehmigungen, wo es nicht anders geht, dann aber mit geprüfter Quecksilberrückgewinnung und Abdampfreinigung.)
Nein, das zu verzinkende Metall wird quasi nur in geschmolzenes Zink getaucht, wodurch es einen Korrossionsschutz erhät. Zudem kann da auch keine Redoxreaktion stattfinden, denn Metall reagiert normalerweise nicht mit Metall, man könnte es nur legieren.
Erst mal, dankeee! Aber was ist es dann, wenn es keine Redoxreaktion ist? Oxidation? Keine Ahnung! :(
Das Verzinken selbst ist keine chemische Reaktion, denn weder Eisen noch Zink verändern sich chemisch dabei, es soll nur als Korrosionsschutz dienen. Allerdings bildet das Zink mit der Zeit durch Luftsauerstoff und Feuchtigkeit eine Patina, hauptsächlich aus Zinkoxid und Zinkhydroxid, die aber schützend und quasi undurchdringlich ist, was das darunter liegende Eisen / Stahl schützt. Die Bildung der Patina ist aber wieder eine Redoxreaktion.
Im Prinzip ist das Verzinken eine physikalische Oberflächenbehandlung, ähnlich als wenn man was lackiert, da gibt es auch keine chemische Reaktion.
Danke für deine Antwort, und ich weiß es nicht! Mein Lehrer erklärt sowas aber auch nicht, daher kackt unsere gesamte Klasse momentan in Chemie ab :(