Redox
 Harald Kraus
 

 

 

 Redox

    
Redoxreaktionen:   Reaktionen mit Elektronenübergang

Oxidation:              Elektronenabgabe (Elektronenverlust), Ladungen oder Oxida-
                              tionszahlen werden größer (positiver).
Reduktion:             Elektronenaufnahme, Ladungen bzw. Oxidationszahlen werden 
                              kleiner (negativer).
Oxidationsmittel:   Entzieht einem anderem Stoff Elektronen und wird selbst dabei 
                              reduziert (Elektronenakzeptor).
Reduktionsmittel:  Gibt Elektronen an einen anderen Stoff ab und wird dabei 
                              oxidiert (Elektronendonator).
Oxidationszahlen:  Bei Molekülen mit polaren Atombindungen "tut man so als 
                              ob" die Atome ganzzahlige Ladungen hätten.

Die Oxidationszahlen ermittelt man nach folgenden Regeln, wobei die obenste-
                                   henden Regeln Vorrang über die darunter stehenden haben:
.

Regel 1: Die Summe der Oxidationszahlen (O.) in einem Molekül ist gleich null, die 
             Summe der O. eines komplexen Ions ist gleich der Ionenladung.

Regel 2: Sind zwei unterschiedliche Atome miteinander verbunden, so erhält das 
             elektronegativere
Atom die negative O. ( FONCl sind die am stärksten 
             elektronegativen Atome).
Regel 3:
Elemente haben die O. null.

Regel 4: Fluor in Verbindungen immer -1.

Regel 5: Metalle in Verbindungen stets positive O., entsprechend der Gruppen-
             Nummer im Periodensystem.
Regel 6
: Wasserstoff in Verbindungen +1( Ausnahme Metallhydride MeH, Regel 4 
             hat Vorrang).
Regel 6:
Sauerstoff in Verbindungen -2 ( Ausnahmen Wasserstoffperoxid, Regel 5!; 
             Sauerstofffluoride, Regel 3!).
Regel 8:
Chlor, Brom, Iod jeweils -1, außer in Verbindungen mit elektronegativeren Atomen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Übungen zu Oxidationszahlen:

1. Bestimme die Oxidationszahlen in folgenden Verbindungen: 
    LiF, LiH, CaBr2, NH3, HOCl, OF2, FCl, IF7,    H2O2, KNO3, MgSO4,KAlH4, NaH2PO4
    HClO3, NH4+, (SO3)2-,(KHPO3)-,(MnO4)-, (Cr2O7)2-, (NH4)2(SO3), KAlSiO4, CH4.    

2. Überprüfe, ob eine Redoxreaktion vorliegt:
   
    - Elektrolyse von Wasser
    - Reaktion von Natrium mit Brom
    - Natrium reagiert mit Wasser unter Wasserstoffentwicklung und Bildung von Natriumhydroxid
    - Natriumhydroxid reagiert mit Schwefliger Säure zu Natriumsulfit und Wasser
    - Wasserstoffperoxid und Natriumsulfit reagieren zu Natriumsulfat und Wasser
    - Salpetersäure reagiert mit Schwefelwasserstoff zu Schwefliger Säure und Salpetriger Säure

3. Bestimme in Aufgabe 2 Oxidations- und Reduktionsmittel!

 

 

 

    Redoxgleichungen

   


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Alle Redoxgleichungen lassen sich sicher herleiten, wenn man sich genau an folgende Regeln hält:

1.    Anschreiben der Edukte und der Produkte mit Oxidationszahlen, Ermittlung von Oxidation und Reduktion
             
+1+6–2         0                                      4–2        +4-2
              
H2SO4    ,    C          - - - - - - >    SO2     , CO2 

2.    Entwicklung der Teilgleichungen für Oxidation und Reduktion
2.1. Änderung der Oxidationszahlen durch Elektronenabgabe / -Aufnahme beschreiben
                  +6                                            +4
               H2SO4   +  2 e-   - - - - - >    SO2                            (Red)
                   0                                             +4

               
    C                 - - - - -  >    CO2  + 4e-                    (Ox)
2.2. Ladungsausgleich erzielen durch H+ -Ionen (saures Medium), OH- - Ionen (basisch) oder O2- -Ionen
       (Feststoffe, Schmelzen)
                  +6                                                             +4
               H2SO4   +  2 e-   + 2H+    - - - - - - >    SO2                        
                   0                                                             +4
               
    C                           - - - - - - >     CO2  + 4e-   + 4 H+  
2.3. Stoffausgleich mit H2O (Lösungen) bzw. O2- (Schmelzen)              
             
   +6                                                            +4
               H2SO4   +  2 e-   + 2H+    - - - - - - >    SO2     +   2H2O       
                   0                                                              +4
               
    C    + 2H2O             - - - - - - >     CO2  + 4e-   + 4 H+  

3. Erstellung der Redoxgleichung,  indem man die Zahlen der abgegebenen und aufgenommenen Elektronen
    durch Multiplikation ausgleicht und anschließend die Teilgleichungen addiert           
              
2
H2SO4   + 4 e-   + 4H+    - - - - - - >    2SO2     +   4H2O       (Ox)                   
               
    C    + 2H2O             - - - - - - >     CO2  + 4e-   + 4 H+     (Red)
               2H2SO4   + 4 e- + 4H+   + C  +  2H2O   ------->    2SO2  +  4H2O  +  CO2  + 4e-   + 4 H+     (Redox)
    
gekürzt:
               2H2SO4   + C  +     ------->    2SO2  +  2H2O  +  CO2       (Redox)



    Übungen zu Redoxreaktionen

 

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Reaktion von ...

Es entstehen.....

 1

Sulfitionen mit Permanganationen (basisch)

Braunstein und Sulfationen

 2

Schwefel mit Kaliumnitrat

Schwefeldioxid und Kaliumnitrit

 3

Aluminium mit Kaliumchlorat (KClO3)

Aluminiumoxid und Kaliumchlorit (KClO2)

 4

Permanganationen mit Bromwasserstoff (sauer)

Brom und Mn2+

 5

Cr2O72- mit Iodid

Cr3+ und Iod

 6

Natrium mit Wasser

Natriumhydroxid und Wasserstoff

 7

Aluminium mit Wasser

Aluminiumoxid und Wasserstoff

 8

C8H18 mit Sauerstoff

Kohlendioxid und Wasser

 9

CO mit NO

N2 und CO2

10

PbO mit C

Pb und CO2

11

SiO2 mit C

Si und CO2

12

Fe2O3 mit Mg

MgO und Fe

13

Eisen-III-oxid mit Wasserstoff

Eisen und Wasser

14

I- mit BrO3-  

I2 und Br-