Mit welchen Metallen kann Eisenoxid reduziert werden?

4 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Schau Dir die Spannungsreihe der Metalle an. Magnesium (−2.7 V) ist viel unedler als Eisen (Fe²⁺: −0.44 V, Fe³⁺: −0.04 V), Zink immer noch deutlich unedler (−0.76 V). Die anderen haben positive Potentiale, sind also viel zu edel. Demnach sollte es mit Mg und Zn gehen.

Allerdings gelten diese Zahlen in Lösung, die redest aber vermutlich vom festem Eisen­oxid. Beim Mg ist der Unterschied in der Edelkeit so extrem, daß man sich nicht sorgen muß, aber beim Zn könnte man leichte Zweifel bekommen. Für eine genaue Rechn­ung muß man anders vorgehen, und es wird noch komplizierter dadurch, daß es ver­schie­dene Eisenoxide gibt; ich rechne mal mit Fe₂O₃. Am besten sieht man sich da die freien Bil­dungs­enthalpien ΔG an:

ΔG(Fe₂O₃)=−742.2 kJ/mol, ΔG(ZnO)=−320.5 kJ/mol

Fe₂O₃ + 3 Zn ⟹ 3 ZnO + 2 Fe

Der Umsatz an ΔG beträgt 3ΔG(ZnO) − ΔG(Fe₂O₃) = −219.3 kJ/mol, ist also negativ, und daher läuft die Reaktion bestimmt ab.

Fazit: Magnesium und Zink funktionieren sicher und reduzieren Eisenoxid zum elemen­taren Eisen, die anderen beiden tun es sicher nicht.

Eisen als Reduktionsmittel für Eisenoxid zu nehmen, ist natürlich sinnlos, wenn man elementares Eisen herstellen will. Je nach Eisenoxid könnte man allerdings ver­su­chen, drei­wertiges Eisen mit metallischem Eisen zu zweiwertigem Eisen zu redu­zie­ren. Ob das geht, weiß ich nicht; man kann es aber mit den ΔG-Werten der betref­fen­den Eisenoxide wie oben vorgeführt berechnen. Aber vermutlich willst Du das eh nicht wissen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe

Such dir hier diejenigen Metalle aus, die unedler als Eisen sind.

Allerdings steht Eisen mehrfach in der Tabelle; bei Eisenoxid würde ich von FeO ausgehen - hier hat das Eisenion zwei positive Überschussladungen.

Woher ich das weiß:Hobby – seit meiner Schulzeit; leider haupts. theoretisch
Asyemur61750 
Fragesteller
 18.06.2022, 16:17

wie kann ich das ablesen bin erst in der 9. Klasse

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PWolff  18.06.2022, 16:34

Schade, dass Aluminium nicht in der Liste steht - sonst könnte man auf Thermit verweisen.

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Müssten Zink und Magnesium sein. Ergibt dann Zinkoxid und Eisen oder Magnesiumoxid und Eisen.

Magnesium verbrennt und entzieht dabei dem Eisenoxid den Sauerstoff

Asyemur61750 
Fragesteller
 18.06.2022, 16:13

Nur Magnesium? Könnten es auch mehrere Metalle?

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stealthuser  18.06.2022, 16:17
@Asyemur61750

Andere Metalle weiß ich nicht im Hochofen verwendet man Kohlenmonoxid - das ist aber kein Metall.

Google mal nach Thermit

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