Redox-Reaktionen: Ladungsausgleich

[Bommis]

Hallo!
 
Auch wenn es noch etwas hin ist bis zum Chemietest, mal ne Frage zu Redox-Reaktionen: Wenn man so eine Redox-Gleichung aufstellen will, muss man ja auch einen Ladungsausgleich bei der Oxidation und bei der Reduktion vornehmen. Jetzt hab ich gelesen, dass man diesen in saurer Lösung mittels H+-Ionen oder H3O+-Ionen vornehmen kann. Ist das jetzt Jacke wie Hose, was ich da nehm, oder geht immer nur ein bestimmtes? Und kann ich auch für die Oxidation zB H+ nehmen und für die Reduktion H3O+?
 
Die Lösung hat immer was anderes raus als ich, aber vielleicht liegt's ja nur an der unterschiedlichen Anwendung von den Ionen?

[sandmann]

:blink:  

H+ und H3O+  sind im prinzip das gleiche.
und du kannst nich gleichzeitig für die oxidation und reduktion H+/H3O+ nehmen, zumindest is mir das nich bekannt.

wär ja auch sinnlos, weil es keinen ausgleich geben würde.

gib mal ein beispiel, da kann man das immer besser erklären

H+ kann ansich nich so existieren, es wird immer von einer "wasserhülle" umgeben.
deshalb nimmt man korrekterweise die oxoniumionen (H3O+).
aber letztendlich isses jacke wie hose.
hauptsache die ladungsbilanz stimmt

[Bommis]

Naja, z.B. die Gleichung:
 
[latex]$Mn^{2+}  + BiO_3^{-} \rightarrow    MnO_4^{-} + Bi^{3+}$[/latex]
 
Hoffe man kann erkennen, was gemeint ist. Mangels Formeleditor o.ä. hab ich halt dies hochstell-Zeichen benutzt :rolleyes: .
 
Raus bekommen hab ich:
 
[latex]$2 Mn^{2+} + 5 BiO_3^{-} + 14 H^{+} \rightarrow  2 MnO_4^{-} + 5 Bi^{3+} + 7 H_2 O$[/latex]
 
das sollte richtig sein glaub ich, aber ist halt die Frage, ob man das auch mit [latex]$H_3 O^{+}$[/latex]-Teilchen hinbekommt...


[EDIT: LaTeX-Formel eingefügt - sieht so einfach besser aus --nyphis]

[sandmann]

bin grad zu faul, um zu gucken, ob das so rauskommt, aber es is völlig schnitzel, ob du H+ oder H3O+ nimmst, weil [latex] $H^{+} + H_2O \rightarrow H_3O^{+}$[/latex]  

da hast de halt nur am ende ein wassermolekül mehr, aber das stört ja nich, da sowieso meist wässrige lösungen da sind

[Bommis]

Hm, eine Frage fällt mir da noch ein.... Hab hier gerade eine Gleichung, in der
 
CUSO4 vorkommt. Wie bestimme ich denn da die Oxidationszahl?
 
Von O weiss man ja, dass die -II sein muss und es ist ein neutrales Molekül also muss der ganze Kram = 0 sein:
 
1 * CU + 1 * S + 4 * O = 0
 
= 1 * CU + 1 * S -8 = 0
= 1 * CU + 1 * S = 8
 
 
Und wie kommt man da nun auf die Oxidationszahl von Schwefel und Kupfer? Könnte mir höchstens vorstellen, dass die von S = -II ist, aber dann hätte Kupfer +X. Und das ist zu viel glaub ich...

[sandmann]

[latex]CuSO_4[/latex] besteht aus [latex]Cu^{2+}[/latex] und sulfat-ionen [latex] SO_4^{2-}[/latex].

das sollte dir schon zeigen, dass kupfer +2 sein muss, weil ja ionen immer die ox-zahl seiner ladung haben.

also hast du schonmal kupfer und sauerstoff.

schwefel bekommst du jetzt entweder wieder über das ion [latex] SO_4^{2-}[/latex] oder über das molekül.

beim ion: sauerstoff hat meist (, nicht immer, je nach struktur!!!) -2 ---> also 4*(-2) macht -8 und um auf -2 zu kommen, hat schwefel +6.

alternativ gehst' vom molekül aus. Cu hat +2 und sauerstoff -2.

also 1*2 + 4*(-2) macht -6. und um das auszugleichen, muss schwefel +6 haben.


wiki hat da was im angebot


€ guck ma da.

vllt hilft dir das auch weiter

[Bommis]

Jau danke, hab's kapiert

[TermyLucky]

Mal ne Nebenfrage zu den Oxidationszahlen:
Ich bin mit meiner Komolitonin noch nicht ganz eins geworden wer recht hat:
Sie bestimmt die Oxidationszahl immer anhand der Summenformel, ich anhand der Lewisformel. Bei einfachen Molekülen ist das Baum, aber bei Verbindungen in denen gleiche Atome mit unterschiedliche OZs vorkommen, wie Per- oder Superoxidsäuren wird es da schon schwieriger.
Sie bestimmt die Oxidationszahl so (Z.B. Peroxomonoschwefelsäure (carosche Säure):
Summenformel: H2SO5
OZ einzeln: H +1, O -1, S gemäß der Regel "Summe der OZ entspricht Ladung der Verbindung" +3.

Ich habe das in meinem Chemie-LK folgendermaßen gelernt:
- Lewisformel mit allen bindenden und nichtbindenden Elektronenpaaren aufstellen.
- Gedankliche Zuordnung aller Elektronen einer Bindung zum elektronegativeren Partner.
- OZ= Hauptgruppenzahl (nach dt. Nomenklatur) - Anzahl zugeordneter Elektronen.
Meine Lösung habe ich mal unterdran gemalt!

Und wer hat jetzt Recht?

[starKI]

Also ich denke, dass deine Lösung stimmt. Einfach aus der Summenformel vorgehen, klappt für einfache Verbindungen, aber nicht für solche wie du sie hier angegeben hast. Schließlich geht ja aus der Summenformel selbst nicht eindeutig die Anordnung der Atome hervor. Und die Struktur ist in diesem Fall entscheidend für die Oxidationszahlen. Aber ich glaub kaum, dass man uns in der Klausur sowas vorlegt.
Bei den Oxidationszahlen gilt eben auch: Ausnahmen bestätigen die Regel. Die Festlegungen +1 für H und -2 für O sind eben auch nur Anhaltspunkte ... man sollte bei exotischeren Verbindungen sicher genauer hinschauen, denn O muss nicht zwangsläufig -2 haben (allerdings beschleicht mich schon seit längerer Zeit das Gefühl, dass uns die Chemiker das glauben machen wollen).

[sandmann]

du hast mit sicherheit recht. oben ging es ja um so nen kleines molekül und sollte niemanden verwirren

der name verrät dir schon den hinweis darauf, denn es handelt sich peroxo-säure.
sprich, das ding hat eine peroxo-gruppe -O-O- , genau wie zB bei wasserstofperoxid

und die sauerstoffatome in der peroxogruppe haben die oxidationszahl -1.
also liegt schwefel bei +6

[Wills]

Naja, z.B. die Gleichung:
 
[latex]$Mn^{2+}  + BiO_3^{-} \rightarrow    MnO_4^{-} + Bi^{3+}$[/latex]
 
Raus bekommen hab ich:
 
[latex]$2 Mn^{2+} + 5 BiO_3^{-} + 14 H^{+} \rightarrow  2 MnO_4^{-} + 5 Bi^{3+} + 7 H_2 O$[/latex]
 

/edit

ne hab ich auch so