Wie kommt man auf die 20?

2 Antworten

Du hast alles richtig gemacht, bis zu dem Punkt, an dem du die Oxidationsteilgleichung und die Reduktionsteilgleichung zusammengeführt hast.

Bei der Zusammenführung hast du dann K₄O₂ geschrieben, was erstmal korrekt war. Jedoch ist Kaliumoxid ein Salz.
Für Salze gibt man keine Summenformel in dem Sinne an, als dass die Anzahl der verschiedenen Ionen (die tiefgestellte Zahl hinter dem Elementsymbol) die tatsächliche Anzahl an Ionen in dem Salz ist.
Salze bilden ein Ionengitter, welches sehr sehr große ausgebildet sein kann, weswegen man nur eine Verhältnisformel angibt.
Bei Wasser gibt die Summenformel H₂O an, dass ein Wassermolekül exakt aus 2 Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom besteht.

Da man die Ionengitter der Salze in deren Größe nicht exakt bestimmen kann, kann man auch nicht bestimmen, wie viele Ionen exakt enthalten sind.

Man gibt also eine Verhältnisformel an, die die Verhältnisse der positiv geladenen Ionen (hier Kalium-Ion) und der negativ geladenen Ionen (hier Oxid-Ion) im Salz beschreibt. Die Verhältnisse sind so gewählt, dass sich die positiven und negativen Ladungen genau aufheben, wobei Kation und Anion dabei immer den größten gemeinsamen Teiler in den Zahlenverhältnissen zueinander haben:

K₄O₂ ist zwar eine neutrale Verbindung (vier 1-Fach positive Ladungen vom Kaliumion und 2 mal 2-Fach negative Ladungen vom Oxidion), aber bei einem Blick auf die Verhältnisangaben (Kalium 4 zu Sauerstoff 2) wird klar, dass man diese noch „kürzen“ kann, denn ein 4:2 Verhältnis, ist dasselbe wie ein 2:1 Verhältnis.

Somit beschreibt K₄O₂ dasselbe Salz wie K₂O, aber die Angabe bei K₂O ist die gekürzte, und somit die geforderte. Du musst also darauf achten, dass du bei solchen Reaktionen die entstehenden Salze immer im „kleinstmöglichen“ Verhältnis zueinander zusammensetzt. Also die kleinstmöglichen Anzahlen der Ionen, mit denen die Verbindung neutral wird.
Bei einem 2-Fach negativen Oxidion und einem 1-Fach positiven Kaliumion heißt das also 2 Kaliumionen kommen auf 1 Oxidion, also K₂O.

Damit nun die Anzahl der Ionen links (4 Kaliumionen und 2 Oxidionen) mit der Anzahl rechts stimmt, schreibt man nachdem man festgestellt hat dass rechts K₂O stehen muss noch eine 2 vor das K₂O, sodass resultiert:

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Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
 - (Chemie, Edelgaskonfiguration)