Redoxreaktion Flashcards
(13 cards)
Was ist eine Oxidation?
- Elektronenabgabe
bsp 2 Na + Cl₂ -> 2Na+ + 2Cl⁻
Teilgleichung : 2Na -> 2 Na+ + 2e- - Oxidationszahl steigt
Was ist eine Reduktion?
- Elektronenaufnahme
bsp 2 Na + Cl₂ -> 2Na+ + 2Cl⁻
Teilgleichung: Cl₂ + 2e- -> 2Cl⁻ - oxidationszahl wird reduziert
- Oxidationszahl sinkt
Wie heißen die Stoffe, die andere Stoffe reduzieren/oxidieren?
- Reduktionsmittel, Stoff der e- abgibt und damit die OZ des anderen Stoffes reduziert
- Oxidationsmittel, der Stoff der e- aufnimmt und den anderen Stoff oxidiert
Aufstellung einer Gesamtgleichung (zsf)
1.Oxidationszahlen notieren
2. Teilreaktionen Ox. Red.
3. Ausgleich der Landung mit H⁺ ; H₃O⁺ bei sauren und OH⁻ bei alkalischen Lösungen
4. ggf ausgleichen mit H₂O
5. Anzahl der e⁻ ausgleichen
6. Bruttoreaktion notieren und e⁻ wegstreichen
7. Gesamtreaktion notieren
Was ist eine Synproportionierung?
Aus Stoffendes gleichen Elements mit einer höheren und tieferen OZ geht eine Verbindung mit mittlerer OZ hervor
2 MnO₄⁻ (OZ von Mn +7) + 3 Mn²⁺ (OZ von Mn +2) + 4 OH⁻ -> 5 MnO₂ (OZ +5) + 2H₂O
Was ist eine Disproportionierung?
Redoxreaktion, in der dasselbe Element gleichzeitig oxidiert (höhere OZ) und reduziert (niedrigere OZ)
Cl₂ (OZ bei 0 ) + 2 OH⁻ -> Cl⁻ (OZ -1) + ClO⁻ (OZ +1) + H₂O
Spontane und nicht Spontane Redoxreaktion
Spontan: Reaktion läuft von selbst bsp Verkupfern von Eisennagel
Cu²⁺ + Fe -> Cu +Fe²⁺
in der elektrochemischen SPannungsfeihe
nicht -Spontan: Energie muss aufgewendet werden bsp Kupferblech mit Eisen überziehen
Potenzialdifferenz der Metalle
Metalle mit hohem Lösungsdruck ( Neigung, Ionen in eine Lösung abzugeben, Anoden) sind unedle Metalle und sind starke Reduktionsmittel, die selbst aber oxidieren
- unedle Metalle geben e- leicht ab und Ihre Ionen nehmen e- aber schwer auf
- Metalle mit hohem Abscheidungsdruck (Metallionen aufnehmen und daraus neutrales Metall machen) sind edle Metalle und Oxidationsmittel, die selbst reduzieren
edel Metalle geben Ihre e- schwer ab aber Ihre Ionen nehmen e- leicht auf
Redoxreaktion zwischen Metall und Metallsalzlösung
- Eisennagel in Kupfersulfat (CuSo₄)
- Fe/Nagel kommt in Berührung mit dem Cu²⁺-Ionen und überträgt seien e- an das Ion.
- Cu2+ -Ionen werden zu Cu (Reduktion)
- Fe -> Fe²⁺ + 2e- (Oxidation)
-Gesamt : Fe + Cu²⁺ + 2 e- -> Fe²⁺ + Cu + 2 e- (dann e- rauskürzen) - Fe2+ geht in Lösung und Cu bildet eine Schicht um Eisennagel
- Kupfer in Eisensulfat (FeSO₄) - warum passiert nichts ?
Cu ist edler als Fe und gibt keine e- ab und Fe ist unedler und nimmt keine e- auf - “Regel:”:
unedlere Metall + edleres Metall- Ion - > Reaktion
edleres Metall + unedleres Metall - Ion -> keine Reaktion - Spontane Redoxreaktion nur wenn “ unten links mit oben rechts” in der elektrochemischen Spannungsreihe
Vorgang in einer Halbzelle // Elektrochemische Doppelschicht
z.B Zinkstab in Metalllösung
- Zn Atome gehen als Zn²⁺ Ionen in Lösung und Ihre e- bleiben im Stab zurück
- diese Zinkionen werden hydratisiert
- die e-, die das Zinkatom abgegeben hat, bleiben an der Metalloberfläche zurück und zieht die hydratisierten Zn Kationen an, sodass diese eine Schicht um den Stab bilden -> elektrochemische Doppelschicht
Galvanische Zelle / Daniell Element
- Daniell Element ist eine Galvanische Zelle mit Zink und Zinksulfat (Anode) und Kupfer und Kupfersulfat (Kathode)
- Galvanische Zellen erzeugen aus chemischer Energie elektrische Energie mit spontanen Redoxreaktion.
-das unedlere Metall ist die Anode (Minuspol, Oxidation, Elektronenabgabe):
- Die Elektrodenatome (Zinkstab) geben ihre 2 e- ab und werden zu Zn²⁺ Ionen
- diese Ionen werden auf die Seite der Kathode übertragen
Kathode (Pluspol, Reduktion, Elektronenaufnahme):
- Cu erhält die übertragenen 2 e-
- Cu²⁺ Ionen aus der Lösung reagieren mit den 2 e- zu Cu und setzen sich an der Elektrode ab
Resultat:
- die Kathode verliert seine positive Seite ( die Cu²⁺ Ionen reagieren, Sulfationen bleiben über)
- durch das Diaphragma wandern die negativen Sulfationen aus der Kathe in die Seite der Anode und die Zn²⁺ Ionen aus der Anode auf die Seite der Kathode -> Gleichgewicht entsteht, Stromkreis schließt sich
Elektrolysezelle
Standardpotenzial E⁰
- Messung von (meist) Metallen in galvanischer Zelle mit Wasserstoff, gemessene Spannung gilt dann als E⁰
- positives Potenzial: e- gehen zur Halbzelle des Elektrolyten
-negatives Potenzial: e- gehen zur Wasserstoffhalbzelle (unedle Metalle)
