RedOx-Realtion - Was mache ich falsch?

...komplette Frage anzeigen RedOx-Reaktion
 - (Schule, Chemie, Klassenarbeit)

2 Antworten

Moin,

also ich werde das mal Schritt für Schritt durchgehen...

Vorüberlegungen:

• Das Nitrat (NO3^–) stammt offenbar aus Salpetersäure (HNO3); Salpetersäure ist eine starke Säure, das heißt, sie liegt zu 100% deprotoniert vor, weshalb du jede Menge H3O^+ in der Lösung hast;

• Zink wird aus seinem elementaren Zustand (Oxidationszahl 0) in Lösung gebracht (zum Kation gemacht, das heißt, es hat dann die Oxidationszahl +II); Erhöhung der Oxidationszahl = Oxidation;

• Oxidation geht nicht ohne Reduktion, soll heißen, wenn ein Teilchen oxidiert wird, muss es auch ein Teilchen geben, das reduziert wird. Das einzige Teilchen, das für die Reduktion übrigbleibt, ist der Stickstoff in einem der Nitrate; er wird von der Oxidationsstufe +V im Nitrat NO3^– auf die Oxidationsstufe –III im Ammoniumion NH4^+ reduziert.

Mit diesen Vorüberlegungen kannst du nun schrittweise das Redoxsystem aufstellen. Die Teilgleichung der Oxidation ist dabei leicht zu ermitteln:

Oxidation: Zn --> Zn^2+ + 2e–

Die Ermittlung der Reduktionsgleichung ist etwas komplizierter (aber auch machbar):

Reduktion: NO3^– --> NH4^+
Um die schon genannte Reduktion des Stickstoffs von Stufe +V auf Stufe –III zu schaffen, benötigst du 8 Elektronen. Also:

Reduktion: NO3^– + 8e– --> NH4^+
Nun musst du als erstes dafür sorgen, dass links und rechts vom Reaktionspfeil die gleiche Anzahl von Ladungen vorliegen (Ladungsausgleich). Links hast du 9 Minusladungen, rechts 1 Plusladung. Darum musst du auf der linken Seite irgendwoher 10 Plusladungen bekommen. Und da fällt dir spontan aus den Vorüberlegungen ein, dass du ja beliebig viele Oxoniumionen H3O^+ in der Lösung hast. Also:

Reduktion: NO3^– + 8e– + 10 H3O^+ --> NH4^+
Aber jetzt stimmt deine Stoffbilanz auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung natürlich nicht mehr, weil links viel Wasserstoff und Sauerstoff sind, rechts dagegen nicht. Darum musst du das mit Wasser auf der rechten Seite ausgleichen. Also:

Reduktion: NO3^– + 8e^– + 10 H3O^+ --> NH4^+ + 13 H2O

Soweit, so gut. Was nun noch fehlt, ist die Beachtung der sogenannten Elektronenneutralität. Das heißt, du musst es schaffen, dass die Elektronen, die bei der Oxidation abgegeben werden, mit der Anzahl an Elektronen übereinstimmen, die bei der Reduktion aufgenommen werden. Ein simpler Vergleich zeigt, dass laut der Oxidationsgleichung 2 Elektronen freigegeben werden, du aber laut Reduktionsgleichung 8 Elektronen benötigst. Deshalb musst du das kleinste gemeinsame Vielfache von 2 und 8 suchen, und das ist 8. Um von 2 auf 8 zu kommen, musst du die Oxidationsgleichung mit 4 multiplizieren, während du die Reduktionsgleichung nicht weiter verändern musst, weil du da ja bereits bei 8 Elektronen warst... Also:

Oxidation: Zn --> Zn^2+ + 2e^– / • 4

Oxidation: 4 Zn ---> 4 Zn^2+ + 8e^–

Nun hast du alles beisammen, um das Redoxsystem aufstellen zu können:

Oxidation: 4 Zn --> 4 Zn^2+ + 8e^–
Reduktion: NO3^– + 8e^– + 10 H3O^+ --> NH4^+ + 13 H2O

__________________________________________________

Redoxreaktion: 4 Zn + NO3^– + 10 H3O^+ --> 4 Zn^2+ + NH4^+ + 13 H2O

Et voilà - fertig! Das heißt... Man könnte natürlich noch die Bruttogleichung der Reaktion aufstellen, denn bisher hast du ja nur den Redox-Anteil der Reaktion ermittelt. Die gesamte Reaktionsgleichung (unter Berücksichtigung aller Teilchen) sieht so aus:

Bruttogleichung:
4 Zn + 10 NO3^– + 10 H3O^+ --> 4 Zn^2+ + NH4^+ + 9 NO3^– + 13 H2O

So, nun sind wir wirklich fertig. Ich hoffe, du konntest alles nachvollziehen?! Wenn du noch Fragen hast, nur zu, heraus damit...

Lieber Gruß von der Waterkant

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Nitrat ist negativ, Ammonium positiv geladen. Daher stimmt die Zahl der H+ nicht, es sind 10 H+ und daher ein Wasser mehr.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Was möchtest Du wissen?