hi wir haben gerade in chemie ein projekt über redoxreaktionen?

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3 Antworten

Moin,

das könnt ihr auf zwei Arten zeigen: Entweder ihr nehmt (möglichst frisches) Eisenpulver und Zinkpulver und gebt beide in jeweils ein eigenes Reagenzglas. Nun schüttet ihr etwas Salzsäure dazu. Dann werdet ihr feststellen, dass beim Eisenpulver ein paar Bläschen aufsteigen, während es im Reagenzglas mit dem Zinkpulver deutlich heftiger zur Sache geht (und die Lösung auch warm wird). Das bedeutet, dass das Zink heftiger mit der Säure reagiert als Eisen. Die dazu gehörenden Reaktionsgleichungen lauten:

Zn + 2 HCl --> ZnCl2 + H2

Fe + 2 HCl --> FeCl2 + H2

Es entsteht also in beiden Fällen Wasserstoff (das ist das Gas, das ihr aufsteigen seht) und ein Salz. Da das Zink heftiger reagiert, ist es offenbar eher "bereit", in Lösung zu gehen. Je williger ein Metall in Lösung geht, desto unedler ist es. Das Redoxsystem dazu sieht so aus:

Oxidation: Zn --> Zn^2+ + 2e^–
Reduktion: 2 H^+ + 2e^– --> H2
___________________________________
Redoxreaktion: Zn + 2 H^+ --> Zn^2+ + H2

bzw.

Oxidation: Fe --> Fe^2+ + 2e^–
Reduktion: 2 H^+ + 2e^– --> H2
___________________________________
Redoxreaktion: Fe + 2 H^+ --> Fe^2+ + H2

Die zweite Möglichkeit ist auch leicht durchzuführen und insofern eleganter, als ihr nicht darauf angewiesen seid, einen Vergleich der Heftigkeit der Reaktionen in zwei verschiedenen Redoxsystemen zu Rate ziehen zu müssen. Dazu nehmt ihr zwei Bechergläser und gebt in das eine ein Lösung aus Zinksulfat-Lösung (diese Lösung stellt ihr frisch her, indem ihr etwas Zinksulfat-Salz in das Becherglas gebt und dieses dann in destilliertem Wasser auflöst). In das zweite Becherglas gebt ihr Eisen-II-sulfat-Lösung (diese Lösung stellt ihr folgendermaßen her: Ihr nehmt etwas Eisen-II-sulfat-Salz und löst es in destilliertem Wasser. Wenn es sich nicht so gut auflöst, dann solltet ihr die Suspension filtrieren. Das Filtrat ist dann eine gelbliche Flüssigkeit...).
Nun stellt ihr in die Bechergläser Metallplatten und zwar eine (blank polierte) Zinkplatte in die Eisensulfatlösung und eine (blank polierte) Eisenplatte in die Zinksulfat-Lösung. Um die Metallplatten blank zu bekommen, müsst ihr sie eventuell mit Sandpapier schleifen. Dann könnt ihr folgendes beobachten: In der Eisensulfat-Lösung überzieht sich die Zinkplatte mit einem dunklen (grau-schwarzen) Belag. In der Zinksulfat-Lösung passiert mit der Eisenplatte nichts.
Diese Beobachtung lässt sich wie folgt deuten: Zink ist unedler als Eisen. Darum holen sich die gelösten Eisen-Kationen (Fe^2+) aus der Eisensulfat-Lösung von den Zinkatomen in der Zinkmetallplatte Elektronen und "zwingen" so die Zinkatome zu Zink-Ionen (Zn^2+) zu werden. Die Eisen-Ionen nehmen jeweils zwei Elektronen auf und werden dadurch zu elementarem Eisen. Die Eisenatome lagern sich auf der Zinkmetallplatte ab und bilden den grau-schwarzen Überzug. Da die Zinkatome Elektronen abgeben müssen, werden sie oxidiert, während die Eisen-Kationen Elektronen aufnehmen und dadurch reduziert werden. Das dazu gehörende Redoxsystem sähe so aus:

Oxidation: Zn --> Zn^2+ + 2e^–
Reduktion: Fe^2+ + 2e^– --> Fe
___________________________________
Redoxreaktion: Zn + Fe^2+ --> Zn^2+ + Fe

Edle Metalle "zwingen" unedlere Metalle dazu, sie aus Salzlösungen zu befreien und dafür selbst in Lösung zu gehen.

Dazu passt dann auch die Beobachtung, dass sich im zweiten Becherglas nichts tut, denn die edleren Eisenatome "denken gar nicht daran", die unedleren Zink-Kationen aus der Zinksulfat-Lösung zu befreien, indem sie Elektronen an sie abgeben.

Ich hoffe, das hilft euch weiter.

Lieber Gruß von der Waterkant.

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Eisenblech rostet, wenn es feucht wird. (Rosten ist eine Redox-Reaktion)

Verzinktes Eisenblech mit einem Kratzer im Zink rostet nicht, auch wenn es feucht wird. (Siehe Stichwort Lokalelement; vgl. auch unten.)

Das ist sowohl eine Anwendung der Tatsache als auch ein Beleg für sie.

Ihr könnt auch eine Zink-Eisen-Zelle als galvanisches Element bauen und zeigen, dass Zink die negativere Elektrode bildet. (Stromerzeugung in galvanischen Zellen ist eine Redox-Reaktion.)

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