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1 MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H + -> 1 Mn2+ + 5 Fe3+ Damit sind bereits die ersten beiden Bedingungen erfüllt Um die letzte Bedingung zu erfüllen müssen im vierten Schritt vorerst die einzelnen Atome auf beiden Seiten der Gleichung gezählt werden. Ist die Anzahl der Atome auf den beiden Seiten verschieden müssen diese auf der anderen Seite aufgefüllt werden. (10:10) Im Beispiel (links/rechts): Mn: 1 / 1 Fe: 5 / 5 O: 4 / 0 H: 8 / 0 Die 4 Sauerstoff und 8 Wasserstoff Atome, die auf der rechten Seite hinzugefügt werden müssen, können als 4 Moleküle Wasser (H2O) zusammengefasst werden. 1 MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ -> 1 Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O Somit sind alle Bedingungen erfüllt und die Redox-Gleichung ist ausgeglichen. Ergänzung zur Ionenladung (12:14) Da Protonen in der Realität nicht in wässriger Lösung einzeln vorkommen, werden anstatt dieser auch Oxoniuminonen (H3O+) zum Ausgleichen der Ionenladungen benutzt. Redoxreaktion aufstellen Aufgaben. Wichtig ist dabei darauf zu achten, dass die zusätzlichen Wasserstoff und Sauerstoff Atome im vierten Schritt korrekt ausgeglichen werden.
<< zurück zur Übersicht [Redoxreaktionen] Übung Redoxreaktionen Die folgende Redoxgleichung zur Reaktion von Permanganat- und Nitrit-Ionen soll ausgeglichen werden: Permanganat reagiert mit Nitrit zu Mangan(II)-Ionen und Nitrat. Grundlagen Basisvideo zum Aufstellen von Redoxgleichungen Video Direktlink zum Video auf Youtube Zusammenfassung in Textform (mit Zeitangaben) Aufstellen von Redox-Gleichung Aufgabe 1 - Permanganat-Ionen und Nitrit-Ionen Die schon im Basisvideo erwähnten Bedingungen für Redoxreaktionen (00:31): 1. Die Summe vom Oxidationsmittel abgegebenen Elektronen muss mit der Summe aller vom Reduktionsmittel aufgenommenen Elektronen übereinstimmen. -> Die Änderung der Oxidationszahl ist der Faktor, der jeweils vor die andere Teilreaktion geschrieben wird. 2. Übung Redoxreaktion 1 - Permanganat und Nitrit | alteso.de. Die Summe der Ionenladungen muss auf beiden Seiten der Gleichung identisch sein. 3. Die Anzahl der Atome muss auf beiden Seiten der Gleichung identisch sein. Redox-Aufgabe im Video (01:07): Vorgehensweise beim Ausgleichen einer Redoxreaktion in drei Schritten an dem Beispiel: MnO 4 - + NO 2 - -> Mn 2+ + NO 3 - (Permanganat-Ion + Nitrit-Ion -> Mangan 2+ -Ion + Nitrat-Ion) Um in der Redoxreaktion festzustellen welcher Stoff als Reduktions- oder als Oxidationsmittel fungiert, ist es in der Vorbereitung notwendig die Oxidationszahlen jedes Stoffes zu bestimmen.
Im Video ist dies bei Mangan der Fall. Die Oxidationszahl verringert sich von +VII im Permanganation auf +II. (02:30) Erhöht sich die Oxidationszahl eines Stoffes, ist dieser Teil der Oxidation. Im Video ist dies bei Eisen der Fall. Die Oxidationszahl erhöht sich von +II auf +III (02:59) Der Begriff Reduktionsmittel und Oxidationsmittel kann am Anfang verwirrend seien, da nicht wie vielleicht anzunehmend Eisen das Oxidationsmittel ist, weil es in der Gesamtreaktion oxidiert wird, sondern es ist das Manganda es das Eisen oxidiert. Entsprechend ist Eisen das Reduktionsmittel, da es das Mangan reduziert. Kurz: Das Reduktionsmittel liefert die für die Reduktion nötigen Elektronen und wird daher selbst oxidiert und umgekehrt. Im zweiten Schritt gleicht man die Anzahl der aufgenommen und abgegebenen Elektronen in der Gleichung aus (Siehe Bedingung 1). Hierzu bestimmt man die Differenz der Oxidationszahlen innerhalb der Teilreaktionen. Am Beispiel vom Mangan (Reduktion): +7 zu +2 Differenz = 5.
Am Beispiel Eisen (Oxidation): +2 zu +3 Differenz = 1. Die Differenzen werden als stöchiometrischer Faktor jeweils vor die andere Teilreaktion geschrieben. 1 MnO4- + 5 Fe2+ -> 1 Mn2+ + 5 Fe3+ Das heißt: 5 Eisen Atome bzw. deren Elektronen (je 1) sind notwendig um 1 Atom Mangan von +VII auf +II zu reduzieren. Die erste Bedingung ist damit erfüllt. Für den dritten Schritt, dem Ausgleichen der Ionenladungen (Siehe Bedingung 2) müssen alle Ladungen auf jeder Seite der Gleichung gezählt und addiert werden. (06:45) Ergibt sich eine Differenz zwischen den beiden Seiten muss diese mit Protonen (H+) oder Hydroxidionen (HO-) ausgeglichen werden. Ob Protonen oder Hydroxidionen zum Ausgleich verwendet werden müssen, hängt von den chemischen Eigenschaften der Stoffe ab und wird in der Regel bei Prüfungsaufgaben angegeben. Im Allgemeinen gilt: Wenn die Reaktion im sauren Milieu abläuft: Protonen. Im basischen Milieu entsprechen: Hydroxidionen. Im Video wird eine Ionenladungs-Differenz mit 8 Protonen ausgeglichen, die auf der linken Seite der Gleichung hinzugeschrieben werden.
<< zurück zur Übersicht [Redoxreaktionen] Grundlagen Redoxreaktionen Redoxreaktionen sind chemische Reaktionen bei denen eine Reduktion (Elektronenaufnahme) und eine Oxidation (Elektronenabgabe) gleichzeitig ablaufen. Die ablaufende Reaktion wird in der Regel erst grob formuliert und anschließend entsprechend des tatsächlichen Elektronenflußes (bzw. -Flüße) ausgeglichen. Dafür gibt es eine relativ einfache Struktur, die hier vorgestellt wird. Zu diesem Thema gibt es mittlerweile 2 Videos - eins stammt aus den Anfangstagen, was man sowohl an der technischen als auch der, sagen wir "rhetorischen" Qualität leicht feststellen kann. Das zweite ist neuer und zumindest aus technischer Sicht ein Quantensprung. Trotzdem bleiben beide Videos online - einerseits, weil ein anderes Beispiel gewählt wurde und andererseits, weil ich bei Videos oft nur eine grobe Skizze habe und das meiste dann frei erzähle. So kann immer irgendwo mal etwas auftauchen, das vielleicht dem einen oder anderen hilft. Grundlagen Eine Voraussetzung zum Aufstellen dieser Gleichungen ist die Bestimmung der Oxidationszahlen bei allen beteiligten Stoffen.