Erstellen einer Redoxgleichung

Diese Lerneinheit setzt die Kenntnis folgender Seiten voraus:

  1. Stöchiometrie - Chemisches Rechnen

Begriffsklärung

Oxidation
Elektronenabgabe, Ladungen oder Oxidationszahlen werden größer (positiver).
Reduktion
Elektronenaufnahme, Ladungen bzw. Oxidationszahlen werden kleiner (negativer).

Oxidationszahlen ermitteln

  1. Die Summe der Oxidationszahlen (O.) in einem Molekül ist gleich null, die Summe der O. eines komplexen Ions ist gleich der Ionenladung.
  2. Sind zwei unterschiedliche Atome miteinander verbunden, so erhält das elektronegativere Atom die negative O. (F, O, N, Cl sind die am stärksten elektronegativen Atome).
  3. Elemente haben die O. null.
  4. Fluor in Verbindungen immer -1.
  5. Metalle in Verbindungen stets positive O., entsprechend der Gruppennummer im Periodensystem.
  6. Wasserstoff in Verbindungen +1(Ausnahme Metallhydride MeH, Regel 4 hat Vorrang).
  7. Sauerstoff in Verbindungen -2 (Ausnahmen Wasserstoffperoxid, Regel 5!; Sauerstofffluoride, Regel 3!).
  8. Chlor, Brom, Iod jeweils -1, außer in Verbindungen mit elektronegativeren Atomen.

Vorgehensweise

  1. Unvollständige Gleichung formulieren:
    Edukte und Produkte aufschreiben
  2. Oxidationszahlen ermitteln; daraus Oxidation und Reduktion bestimmen
  3. Zerlegen in Teilgleichungen für Reduktion und Oxidation; wenn nötig, Stöchiometrie der reduzierten bzw. oxidierten Elemente ausgleichen
  4. Anzahl der abgegebenen bzw. aufgenommenen Elektronen pro Teilchen anschreiben (Differenz der OZ)
  5. Ladungsausgleich mit H3O+ in sauren und neutralen, mit OH- in alkalischen Lösungen.
  6. Stoffbilanz mit H2O ausgleichen.
  7. Elektronenzahlen angleichen - Multiplikation mit dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen.
  8. 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. OxidationReduktion
2 Cl- → Cl2 MnO4- → Mn2+
4. OxidationReduktion
2 Cl- → Cl2 + 2 e- MnO4- + 5 e- → Mn2+
5. OxidationReduktion
(in diesem Fall nicht nötig) 8 H3O+ + MnO4- + 5 e- → Mn2+
6. OxidationReduktion
(siehe 5.) 8 H3O+ + MnO4- + 5 e- → Mn2+ + 12 H2O
7. OxidationReduktion
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