Wieso mal 2 bei dieser redoxreaktion?
guten Tag,
In der Schule haben wir die Elektrolyse von Eisen(|||)-chlorid und dann haben wir dies als Redoxreaktion aufgeschrieben. Meine Frage dazu ist wieso muss ich mal zwei rechnen bei beiden weil man muss ja eigentlich immer nur die Elektronen gleich multiplizieren, aber in diesem Fall haben wir ja bei beiden schon drei, ist es vielleicht wegen dem Honclbrif oder so?
3 Antworten
Moin,
ja, das hat was mit dem HONClBrIF zu tun.
Es gibt Elemente, deren kleinste Teilchen keine einzelne Atome sind, sondern zweiatomige Minimoleküle.
Dazu zählen Wasserstoff (H), Sauerstoff (O), Stickstoff (N) sowie die vier Halogene Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br) und Iod (I).
Um dir diese sieben Elemente besser merken zu können, gibt es den bekannten HONClBrIF...
Wenn du also weißt, dass Chlor nicht in einzelnen Atomen auftritt, sondern als zweiatomiges Minimolekül (Cl2), dann ergibt sich für die Elektrolyse von Eisen(III)-chlorid folgendes:
Reduktion (Kathode): Fe3+ + 3 e– → Fe
Oxidation (Anode): 2 Cl– → Cl2 + 2 e–
Tja, aber nun musst du auf die sogenannte Elektronenneutralität achten. Das bedeutet, dass die Anzahl an abgegebenen und aufgenommenen Elektronen bei einem Redoxvorgang gleich groß sein muss.
Das ist hier aber nicht der Fall. Die Reduktion eines Eisen-III-Kations benötigt drei Elektronen. Aber die Oxidation der Chlorid-Anionen liefert nur zwei Elektronen. Du kannst nur zwei Chlorid-Anionen verwenden, weil die beiden Chloratome NACH der Oxidation zu einem Cl2-Molekül werden.
Deshalb laufen Reduktion und Oxidation so oft ab, dass die Menge an abgegebenen und aufgenommenen Elektronen gleich groß wird.
Dazu musst du das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von 3 Elektronen (die benötigt werden) und zwei Elektronen, die abgegeben werden) finden. Das kgV von 3 und 2 ist 6.
Darum musst du die Reduktionsteilgleichung mit dem Faktor 2 multiplizieren (um auf sechs Elektronen zu kommen!), und die Oxidationsteilgleichung mit dem Faktor 3 (um auch hier auf sechs Elektronen zu kommen). Das ergibt dann:
Reduktionsteilgleichung: Fe3+ + 3 e– → Fe I • 2
Oxidationsteilgleichung: 2 Cl– → Cl2 + 2 e– I • 3
also
Reduktionsteilgleichung: 2 Fe3+ + 6 e– → 2 Fe
Oxidationsteilgleichung: 6 Cl– → 3 Cl2 + 6 e–
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Redoxgleichung: 2 Fe3+ + 6 Cl– → 2 Fe + 3 Cl2
Mit anderen Worten: Was du in der Schule mitgeschrieben hast, stimmt nur zum Teil. Die Reduktionsteilgleichung an der Kathode ist richtig, aber die Vorgänge an der Anode sind falsch aufgeschrieben. Die Faktoren lauten also nicht 2 und 2, sondern 2 und 3.
Natürlich könntest du auch deine Mitschrift beibehalten, aber dann müsstest du das so schreiben:
3 Cl– → 1½ Cl2 + 3 e–
Dann hieße der Faktor tatsächlich 2, aber dann würde deine rechte Seite nicht mehr stimmen, weil sich einzelne Chloratome zu zweiatomigen Minimolekülen zusammenfinden und nicht einzeln bleiben (also NICHT 3 Cl).
Alles klar?
LG von der Waterkant
Ox ist falsch. Richtig ist 2 Cl⁻ -> Cl₂ + 2 e⁻ | *3
Man schreibt Stoffe so auf, wie sie vorkommen, und Chlor bildet Moleküle.
Dass Chlor als Cl₂ vorkommt weißt du, weil du es gelernt hast, oder eben nicht.
Ich bevorzuge dabei den Facharzt mit dem brennenden Weichkäse HNO FClBrI, weil die Elemente da aufsteigend sortiert sind.
Weil du 2 Chloridionen brauchst, um sie nach Elektronenentzug zu einem Molekül zu kombinieren.
Jede Teilreaktion muss für sich stimmen, erst danach passt man die Mengen so an, dass die Elektronenzahl (abgegebene/aufgenommene) übereinstimmt.
Weil Cl2 entstehen muss. Das geht mit 3 Cl nicht, also wird beiderseits verdoppelt.
Kann man sich nur merken. Außer den Edelgasen bestehen alle elementaren Gase (H2, N2, O2, F2, Cl2) aus zweiatomigen Molekülen.
(Die einzelnen Atome können so ihre äußere Elektronenschale komplettieren, indem sie je ein Elektron gemeinsam "nutzen". Das macht das Zweiermolekül stabil.)
Aber wieso genau 2Cl weil Fe will ja 3 abgeben und wieso dann 2Cl?