RedOx-Reaktion - Ausgleichen des Wasserstoffs?

Hey,
Ich habe Schwierigkeiten mit dem Ausgleichen der Oxidation bei dieser RedOx Reaktion (zu wenig Wasserstoffatome auf der rechten Seite). Wie kann ich das lösen?

Answer 1

[indiachinacook]

Du willst also Hydrazin mit Iodat zu Stickstoff und Iodid umsetzen. Ich mach das jetzt ganz langsam und nach Schema F, so wie es immer funktioniert. Abkürzungen wären möglich.

Erster Schritt: Halbgleichungen. Die Anzahl der umgesetzten Elektronen folgt aus der Änderung der Oxidations­stufen, also −II→0 beim Stick­stoff und +V→−I beim Iod.

IO₃⁻ + 6 e⁻  ⟶   I⁻

Da müssen wir noch drei Sauerstoffatome verarbeiten. Am besten zu H₂O, die dazu nötigen Wasserstoff­atome holen wir und aus insgesamt sechs H₃O⁺:

IO₃⁻ + 6 H₃O⁺ + 6 e⁻   ⟶  I⁻ + 9 H₂O

Damit ist die Reduktion abgefrühstückt, jetzt kommt die Oxidation des Hydrazins. Gleiche Vorgangsweise:

N₂H₄  ⟶  N₂ + 4 e⁻

Die überschüssigen H-Atome müssen noch untergebracht werden. Also machen wir H₃O⁺ daraus:

N₂H₄ + 4 H₂O   ⟶   N₂ + 4 H₃O⁺ + 4 e⁻

Zweiter Schritt: Wir kombinieren die beiden Halbgleichungen so, daß die Elektronen rausfallen, also zweimal die Reduktionsgleichung plus dreimal die Oxidationsgleichung. Dabei fallen die H₃O⁺ ganz raus, und die Gewässer zumindest teilweise.

2 IO₃⁻ + 3 N₂H₄   ⟶     2 I⁻ + 3 N₂ + 6 H₂O

Ladungen und Atomsorten sind sauber bilanziert, also ist die Gleichung richtig.

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

Comments

[sven2525]

Kannst du mir vielleicht noch erklären wieso +4e- und nicht +2e- (Oxidationszahl von -II auf 0) oder werden dann die 2e- mal 2 genommen wegen  N2????

[cg1967]

Erster Schritt: Halbgleichungen

Wow. Du warst schneller. Ich mach sowas aber immer gleich im Ganzen. ;-)

[indiachinacook]

@cg1967

In dem Fall wäre die Abkürzung einfach — die Verhältnisse der Koeffizienten für IO₃⁻ und N₂H₂ kriegt man ja sofort aus der Änderung der Oxidationszahlen, und mit etwas Geschick folgt der Rest aus π · tan(Daumen) ± zwei mittelgroße Elefanten. ;-)

[NewKemroy]

Wunderbar! Die richtigen Chemiker mag ich doch von allen am liebsten.

[Klappstuhl2kDe]

Vielen Dank für die ausführliche Antwort! Ein Frage hab ich aber noch: Gibt es einen bestimmten Grund dafür, H3O+, statt einfach nur H+ (ich sehe das im Internet häufig so) zu verwenden?

[indiachinacook]

@Klappstuhl2kDe

Nein, das ist eher eine Marotte von mir. H⁺ schreibe ich nur in nicht­wäßrigen Lösungen, oder in Einzel­schritten eines Reaktions­mechanismus. Das kannst Du auch anders halten.