Post on 16-Jan-2016
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Redoxreaktionen
Reduktion ist immer mit einer Oxidation gekoppelt!
Geschichte
Fe(OOCCOO)
Oxidation:Elemente + Sauerstoff Oxid
1. Versuch: Pyrophores Eisen
4 Fe + 3 O2
Fe + 2 CO2 ↑
2 Fe2O3
Geschichte
1783: Lavoisieroxygène (frz.) = SauerstoffVerbrennung = Vereinigung mit Sauerstoff
2. Versuch: Waage - Eisenoxid
Warum schwerer2 Fe + O2 2 FeO
Geschichte
Reduktion:MetallherstellungKupferzeit, Bronzezeit, Eisenzeit800 v. Chr. Eisenherstellung mittels
Rennöfen
Redoxreaktionen:Aufnahme und Abgabe von Sauerstoff
Definition
3.1 Versuch: Kupferdarstellung I
CuO + Fe Cu + FeO
3.2 Versuch: Kupferdarstellung II
CuCl2 + Fe Cu + FeCl2
CuO + Fe Cu + FeO
CuCl2 + Fe Cu + FeCl2
Definition
2+ 2+0 0
Sauerstoffabgabe
Reduktion
Oxidation
Reduktion
Sauerstoffaufnahme
Oxidation
Elektronenaufnahme
Elektronenabgabe
Definition
TeilreaktionenReduktion:
Oxidation:
Cu2+ + 2 e- Cu
Cu2+ + Fe Cu + Fe2+
Fe 2 e- + Fe2+
Definition
Oxidationsmittel wirkt oxidierend und wird selbst reduziert! (Elektronenakzeptor)
Reduktionsmittel wirkt reduzierend und wird selbst oxidiert! (Elektronendonator)
Redoxreaktionen =Elektronenübertragungsreaktionen
Oxidation = e- - AbgabeReduktion = e- - Aufnahme
Definition
2 Na + Cl2
4.1 Versuch: Cl2-Darstellung
2 KMnO4 + 16 HCl5 Cl2 + 2 KCl + 2 MnCl2 + 8 H2O
4.2 Versuch: NaCl – Synthese
2 NaCl
in ungeladenen Verbindungen = 0, in geladenen Atomgruppen = der Ladung.
Oxidationszahlen
3. O in Verbindungen im „Normalfall“ 2- (in Peroxiden 1-)
Fiktive Zahlen!!!
0, -1, -1, -2, …0, I+, I-, II+, …0, +I, -I, -II, …
0, 1+, 1-, 2+, …
1. Die Summe der OZ istOZ (MgCl2) = 0OZ (NH4
+) = 1+2. H in Verbindungen im „Normalfall“ 1+
(in Hydriden 1-)
4. Fluor, als elektronegativstes Element hat OZ 1-
?
Oxidationszahlen
Schreibweise
H2S SO2
H2SO3 H2SO4
SO3
2- 4+ 6+
4+ 6+
1+
SpannungsreiheGeschichte:
17 Jh. Volta
Definition:2 verschiedene Metalle in einem Elektrolyten
Spannung
Halbzelle: Metall in MetallsalzlösungBsp.: Zn-Stab in ZnSO4-Lösung
Daniell-Element: 2 Halbzellen + Salzbrücke
und seine Zunge
Daniell-Ellement
5. Versuch: Daniell-Element
Cu2+ + 2 e- Cu
Cu2+ + Zn Cu + Zn2+
Zn 2 e- + Zn2+
Daniell - Element
Kupfer-, Zinkhalbzelle
1 molare Elektrolytlösungen
Salzbrücke - Ionenaustausch
Spannungsreiheoxidierte Form reduzierte Form Standardpotential
Li+ + e- Li - 3,05 V
Na+ + e- Na - 2,71 V
Mg2+ + 2 e- Mg - 2,27 V
Zn2+ + 2 e- Zn - 0,76 V
Fe2+ + 2 e- Fe - 0,41 V
Sn2+ + 2 e- Sn - 0,14 V
2 H+ + 2 e- H2 + 0,00 V
Cu2+ + 2 e- Cu + 0,35 V
Ag+ + e- Ag + 0,80 V
Hg2+ + 2 e- Hg + 0,85 V
Au3+ + 3 e- Au + 1,50 V
F2 + 2 e- 2 F- + 2,87 V
unedel
edel
Standardwasserstoffelektrode
Passivierung6. Versuch: Der errötende Nagel
Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 ↑2 Fe + 6 HNO3 Fe2O3 + 6 NO2 ↑ + 3 H2O
Fe + CuCl2 FeCl2 + CuCu + 4 HNO3 Cu(NO3)2 + 2 NO2 ↑ + 2 H2O2 Fe + 6 HNO3 Fe2O3 + 6 NO2 ↑ + 3 H2O
Fe + Cu2+ Cu + Fe2+