Begriffsklärung
- Oxidation
- Elektronenabgabe, Ladungen oder Oxidationszahlen werden größer (positiver).
- Reduktion
- Elektronenaufnahme, Ladungen bzw. Oxidationszahlen werden kleiner (negativer).
Oxidationszahlen ermitteln
- Die Summe der Oxidationszahlen (O.) in einem Molekül ist gleich null, die Summe der O. eines komplexen Ions ist gleich der Ionenladung.
- Sind zwei unterschiedliche Atome miteinander verbunden, so erhält das elektronegativere Atom die negative O. (F, O, N, Cl sind die am stärksten elektronegativen Atome).
- Elemente haben die O. null.
- Fluor in Verbindungen immer -1.
- Metalle in Verbindungen stets positive O., entsprechend der Gruppennummer im Periodensystem.
- Wasserstoff in Verbindungen +1(Ausnahme Metallhydride MeH, Regel 4 hat Vorrang).
- Sauerstoff in Verbindungen -2 (Ausnahmen Wasserstoffperoxid, Regel 5!; Sauerstofffluoride, Regel 3!).
- Chlor, Brom, Iod jeweils -1, außer in Verbindungen mit elektronegativeren Atomen.
Vorgehensweise
- Unvollständige Gleichung formulieren:
Edukte und Produkte aufschreiben
- Oxidationszahlen ermitteln; daraus Oxidation und Reduktion bestimmen
- Zerlegen in Teilgleichungen für Reduktion und Oxidation; wenn nötig, Stöchiometrie der reduzierten bzw. oxidierten Elemente ausgleichen
- Anzahl der abgegebenen bzw. aufgenommenen Elektronen pro Teilchen anschreiben (Differenz der OZ)
- Ladungsausgleich mit H3O+ in sauren und neutralen, mit OH- in alkalischen Lösungen.
- Stoffbilanz mit H2O ausgleichen.
- Elektronenzahlen angleichen - Multiplikation mit dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen.
- Teilgleichungen addieren
Beispiel
1. Schritt:
H2O + H3O+ + Cl- + K+ → Cl2 + H2O + Mn2+
MnO4- + Cl- → Mn2+ + Cl2
2. Schritt
| +VII -II |
|
-I |
|
+II |
|
0 |
| MnO4- |
+ |
Cl- |
→ |
Mn2+ |
+ |
Cl2 |
| 3. | Oxidation | Reduktion |
|---|
| 2 Cl- → Cl2 |
MnO4- → Mn2+ |
| 4. | Oxidation | Reduktion |
|---|
| 2 Cl- → Cl2 + 2 e- |
MnO4- + 5 e- → Mn2+ |
| 5. | Oxidation | Reduktion |
|---|
| (in diesem Fall nicht nötig) |
8 H3O+ + MnO4- + 5 e- → Mn2+ |
| 6. | Oxidation | Reduktion |
|---|
| (siehe 5.) |
8 H3O+ + MnO4- + 5 e- → Mn2+ + 12 H2O |
| 7. | Oxidation | Reduktion |
|---|
| 10 Cl- → 5 Cl2 + 10 e- |
16 H3O+ + 2 MnO4- + 10 e- → 2 Mn2+ + 24 H2O |
8. Schritt
10 Cl-+ 16 H3O+ + 2 MnO4- → 5 Cl2 + 2 Mn2+ + 24 H2O
Quellen:
kraus-harald.de - Redoxreaktionen aufstellen