Redoxreaktion Permanganat mit Nitrit-Ionen (NO2-)?
Hallo Leute,
mich brauche eure Hilfe bei der Redoxreaktion:
Durchführung: Gib zu 2ml Schwefelsaurer MnO4- - Lösung 3ml NaNO2 - Lösung
Beobachtung: Entfärbung also Mn2+
A: siehe Bild
meine Frage: Wie kommt man bei der Oxidation auf NO3- und woher kommen die 4 /O2-/ her. Ich verstehen außerdem den Ladungsausgleich auch nicht ganz.
Ich hoffe auf Hilfe.
3 Antworten
So richtig verstehe ich nicht, was Du fragst. Lesen ist beschwerlich weil Du Dir zu fein warst, Dein Photo geeignet zu drehen. Also rechne ich lieber die ganze Aufgabe durch.
Du willst Permanganat mit Nitrit zu Mn²⁺ reduzieren. Die Reduktionsreaktion ist also
Mn⁺ⱽᴵᴵO₄⁻ + 5 e⁻ ⟶ Mn²⁺
Die fünf Elektronen folgen dabei aus der Differenz der Oxidationszahlen. Die Gleichung ist aber noch nicht richtig bilanziert, weil wir links 4 O-Atome haben, die rechts nicht vorkommen. Da wir in saurer Lösung arbeiten, könen wir sie je mit 2 H₃O⁺ kombinieren, das gibt dann je 3 H₂O:
Mn⁺ⱽᴵᴵO₄⁻ + 8 H₃O⁺ + 5 e⁻ ⟶ Mn²⁺+ 12 H₂O
Jetzt stimmen die Atomsorten und auch die Ladungen (+2 auf beiden Seiten), und wir wenden uns der Oxidation zu. Es soll Nitrit N⁺ᴵᴵᴵO₂⁻ oxidiert werden, also muß irgendetwas mit der Oxidationsahl +IV oder +V rauskommen (mehr kann der Sticki ja nicht). Da die Entwicklung von N⁺ᴵⱽO₂ ziemlich unwahrscheinlich ist, können wir unser Geld auf Nitrat N⁺ⱽO₃⁻ setzen:
N⁺ᴵᴵᴵO₂⁻ ⟶ N⁺ⱽO₃⁻ + 2 e⁻
Die zwei Elektronen kommen wieder aus der Differenz der Oxidationszahleen, und den Sauerstoff müssen wir wieder mit H₂O und H₃O⁺ ausbalancieren:
N⁺ᴵᴵᴵO₂⁻ + 3 H₂O ⟶ N⁺ⱽO₃⁻ + 2 H₃O⁺ + 2 e⁻
Jetzt sind die Halbgleichungen für die Oxidation und Reduktion fertig, wir müssen sie nur noch addieren. Davor multiplizieren wie die Reduktionsgleichung mit 2 und die Oxidatiosgleichung mit 5, so daß wie je 10 e⁻ haben, die bei der Summenbildung wegfallen:
2 MnO₄⁻ + 16 H₃O⁺ + 10 e⁻ ⟶ 2 Mn²⁺+ 24 H₂O
5 NO₂⁻ + 15 H₂O ⟶ 5 NO₃⁻ + 10 H₃O⁺ + 10 e⁻
———————————————————————————
2 MnO₄⁻ + 5 NO₂⁻ + 6 H₃O⁺ ⟶ 2 Mn²⁺ + 5 NO₃⁻ + 9 H₂O
Du siehst, daß ein paar H₂O und H₃O⁺ auch weggefallen sind.
Ja, aber nur in der Verkleinerung — dann kann ich die Buchstaben nur mit Augenschmerzen lesen (die Augen sind das Erste, was mir im Alter kaputtgegangen ist). Wenn ich mir das Bild in voller Auflösung ansehe, kann ich es nicht mehr drehen — das sollte eigentlich eine Browserfunktion sein, aber weder Chrome noch Firefox haben sie implementiert.
Ich habe einen Mehr-als-Full-HD-Bildschirm, da macht das (meist) nicht so viel. Aber aufgefallen ist mir das auch schon, dass die Vergrößerung auf alles wirkt, nur nicht auf das Bild.
Mit meinem portablen Dreizehnzöller sieht es anders aus.
1920 * 1200 Pixel. 61 cm Diagonale. Der einzige Luxus, den ich mir je gegönnt habe.
Hallo yoloyoloyoloyoh
Die unausgeglichenen Reaktionsgleichung lautet:
MnO₄⁻ + NO₂⁻ → Mn²⁺ + NO₃⁻
Reduktion:
Das Mangan wird von der OZ +7 in MnO₄⁻ zur OZ +2 in Mn²⁺ reduziert, dazu sind 5 Elektronen nötig:
MnO₄⁻ + 5 e⁻ → Mn²⁺
Die Sauerstoffatome werden mit H⁺ zu unschädlichem H₂O verarbeitet:
MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O
Oxidation:
Der Stickstoff wird von der OZ +3 in NO₂⁻ zur OZ +5 in NO₃⁻ oxidiert, dabei werden 2 Elektronen frei:
NO₂⁻ → NO₃⁻ + 2 e⁻
Den fehlenden Sauerstoff holen wir uns aus dem Wasser:
NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2 e⁻ + 2 H⁺
Damit sind beide Teilgleichungen fertig.
Nur brauchen wir für die Reduktion 5 Elektronen, die Oxidation liefert aber nur 2 Elektronen. Um die abgegebenen und aufgenommenen Elektronen in Einklang zu bringen, muss die Reduktionsgleichung mit 2, die Oxidationsgleichung mit 5 multipliziert werden (kleinstes gemeinsames Vielfache).
Hier nochmal beide Gleichungen gegenübergestellt:
MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O | x 2
NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2 e⁻ + 2 H⁺ | x 5
Und daraus wird:
2 MnO₄⁻ + 16 H⁺ + 10 e⁻ → 2 Mn²⁺ + 8 H₂O
5 NO₂⁻ + 5 H₂O → 5 NO₃⁻ + 10 e⁻ + 10 H⁺
Beim Zusammenfassen entfallen die Elektronen:
2 MnO₄⁻ + 16 H⁺ + 5 NO₂⁻ + 5 H₂O → 2 Mn²⁺ + 8 H₂O + 5 NO₃⁻ + 10 H⁺
Nun noch ein bisschen kürzen und die Gleichung kann abgehakt werden:
2 MnO₄⁻ + 6 H⁺ + 5 NO₂⁻ → 2 Mn²⁺ + 3 H₂O + 5 NO₃⁻
LG
Danke, aber woher weiß ich wie viele H+ Ionen auf die linke Seite kommen
Das ergibt sich hieraus:
MnO₄⁻ + 5 e⁻ → Mn²⁺
Links sind 4 O-Atome als 4 O²⁻ vorhanden, die ausgeglichen werden müssen und das geschieht durch 8 H⁺
MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O
Bei diesen Redox-Gleichungen sind immer O's und/oder H's auf einer der Seiten zu viel vorhanden.
Wenn man nicht weiß, ob die Reaktion im Sauren oder Basischen abläuft, stehen zum Ausgleichen H⁺, H₂O und OH⁻ zur Verfügung und alle drei können zum Ausgleichen genutzt werden.
In einer sauren Lösung sind es nur H⁺ und H₂O, in einer basischen sind es H₂O und OH⁻.
In solch einem Fall:
MnO₄⁻ + 5 e⁻ → Mn²⁺
bietet sich, wie im anderen Kommentar geschrieben, H⁺ an, zumal es eine saure Lösung ist.
MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O
Im zweiten Fall:
NO₂⁻ → NO₃⁻ + 2 e⁻
fehlt links ein O-Atom als O²⁻. Hier hab ich nur die Möglichkeit, das aus einem H₂O zu holen:
NO₂⁻ + H₂O → NO₃⁻ + 2 e⁻ + 2 H⁺
Du kannst dir ein Permangant-Ion formal als ein Mn⁷⁺-Ion vorstellen, umhüllt von 4 Oxid-Ionen. Aus dem Mn²⁺ wird mit den fünf Elektronen ein Mn²⁺, die Oxidionen werden frei.
Das ist natürlich trotzdem eine recht unglückliche Darstellung, weil es in wässriger Lösung keine Oxidionen gibt, in sauer erst recht nicht. Besser wäre es, die O-Atome mit Oxonium "auszulösen":
MnO₄⁻ + 8 H₃O⁺ + 5 e⁻ -> Mn²⁺ + 12 H₂O
Das Drehen hat inzwischen der Bildbetrachter drauf. Unten rechts sind 2 Kringel dafür.