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| Aufgabe | | Welche der vorliegenden Reaktionen stellen Redoxreaktionen dar? Begründen Sie Ihre Aussage durch Angabe der entsprechenden Oxidationsstufen bzw. deren Veränderung! |
Hallo an alle,
kann jemand mal meine Lösungen anschauen und mir hierzu noch einiges erklären. Unter der Aufgabe hab ich gleich meine Lösung und die Fragen (falls welche vorhanden) hingeschrieben.
Vielen lieben Dank an alle. Ich wünsche euch ein schönes Wochenende.
Gruß Einstein
a) [mm] MgCO_{3} [/mm] + 2 HCl [mm] \to MgCl_{2} [/mm] + [mm] CO_{2} [/mm] + H2O
Lösung: [mm] Mg^{+II}C^{+IV}O_{3}^{-II} [/mm] + 2 [mm] H^{+I}Cl^{-I} \to Mg^{+II}Cl_{2}^{-I} [/mm] + [mm] C^{+IV}O_{2}^{-II} [/mm] + [mm] H_{2}^{+I}O^{-II}
[/mm]
Keine Redoxreaktion, weil es keine Veränderungen bei den Oxidationszahlen gibt.
Frage: Was ist mit der 2 vor dem H? Wird diese hier irgendwie berücksichtigt oder hat diese nur für die Reaktionsgleichung ihre Bedeutung?
b) Zn + 2 [mm] HNO_{3} \to Zn(NO_{3})_{2} [/mm] + [mm] H_{2}
[/mm]
Lösung: [mm] Zn^{0} [/mm] + 2 [mm] H^{+I}N^{+V}O_{3}^{-II} \to Zn^{+II}(N^{+V}O_{3}^{-II})_{2} [/mm] + [mm] H_{2}^{0}
[/mm]
Ist eine Redoxreaktion, weil [mm] Zn^{0} \to Zn^{+II}, H^{+I} \to H^{0}
[/mm]
Frage: Was ist mit der 2 nach der Klammer? Wird diese irgendwie berücksichtigt?
c) 2 [mm] NaNO_{3} \to [/mm] 2 [mm] NaNO_{2} [/mm] + [mm] O_{2}
[/mm]
Lösung: 2 [mm] Na^{+I}N^{+V}O_{3}^{-II} \to [/mm] 2 [mm] Na^{+I}N^{+III}O_{2}^{-II} [/mm] + [mm] O_{2}^{0}
[/mm]
Ist eine Redoxreaktion, weil [mm] N^{+V} \to N^{+III}, O^{-II} \to O^{0}
[/mm]
d) [mm] SO_{3} [/mm] + [mm] H_{2}O \to H_{2}SO_{4}
[/mm]
Lösung: [mm] S^{+VI}O_{3}^{-II} [/mm] + [mm] H_{2}^{+I}O^{-II} \to H_{2}^{+I}S^{+VI}O_{4}^{-II}
[/mm]
Keine Redoxreaktion, weil es keine Veränderungen bei den Oxidationszahlen gibt.
e) Cu + 4 [mm] HNO_{3} \to Cu(NO_{3})_{2} [/mm] + 2 [mm] NO_{2} [/mm] + [mm] H_{2}O
[/mm]
Lösung: [mm] Cu^{0} [/mm] + 4 [mm] H^{+I}N^{+V}O_{3}^{-II} \to Cu^{+II}(N^{+IV}O_{3}^{-II})_{2} [/mm] + 2 [mm] N^{+IV}O2^{-II} [/mm] + [mm] H_{2}^{+I}O^{-II}
[/mm]
Ist eine Redoxreaktion, weil [mm] Cu^{0} \to Cu^{+II}, N^{+V} \to N^{+IV}
[/mm]
Frage: Wie ist das zu betrachten, wenn ich hier auf der linken Seite einmal das N und auf der rechten zweimal stehen hab, hat dies irgendwelche Auswirkungen? Was ist wenn das N auf der rechten zwei unterschiedliche Oxidationszahlen hat?
f) [mm] CO_{2} [/mm] + C [mm] \to [/mm] 2 CO
Lösung: [mm] C^{+IV}O_{2}^{-II} [/mm] + [mm] C^{0} \to [/mm] 2 [mm] C^{+II}O^{-II}
[/mm]
Ist eine Redoxreaktion, weil [mm] C^{+IV} \to C^{+II}
[/mm]
g) 2 [mm] Cu_{2}O [/mm] + [mm] O_{2} \to [/mm] 4 CuO
Lösung: 2 [mm] Cu_{2}^{+I}O^{-II} [/mm] + [mm] O_{2}^{0} \to [/mm] 4 [mm] Cu^{+II}O^{-II}
[/mm]
Ist eine Redoxreaktion, weil [mm] Cu^{+I} \to Cu^{+II}
[/mm]
Frage: Warum hat hier Cu auf der linken Seite nicht +2? Woher weiß ich welches Element, welche Oxidationszahl bekommt? Cu könnte ja +2, -6 oder wie hier +1 haben?
h) [mm] Ca(OH)_{2} [/mm] + 2 [mm] NH_{4}Cl \to [/mm] 2 [mm] NH_{3} [/mm] + 2 [mm] H_{2}O [/mm] + [mm] CaCl_{2}
[/mm]
Lösung: [mm] Ca^{+II}(O^{-II}H^{+I})_{2} [/mm] + 2 [mm] N^{-III}H_{4}^{+I}Cl^{-I} \to [/mm] 2 [mm] N^{-III}H_{3}^{+I} [/mm] + 2 [mm] H_{2}^{+I}O^{-II} [/mm] + [mm] Ca^{+II}Cl_{2}^{-I}
[/mm]
Keine Redoxreaktion, weil es keine Veränderungen bei den Oxidationszahlen gibt.
i) 2 [mm] NH_{4}Cl [/mm] + Zn [mm] \to [/mm] 2 [mm] NH_{3} [/mm] + [mm] H_{2} [/mm] + [mm] ZnCl_{2}
[/mm]
Lösung: 2 [mm] N^{-III}H_{4}^{+I}Cl^{-I} [/mm] + [mm] Zn^{0} \to [/mm] 2 [mm] N^{-III}H_{3}^{+I} [/mm] + [mm] H_{2}^{0} [/mm] + [mm] Zn^{+II}Cl_{2}^{-I}
[/mm]
Ist eine Redoxreaktion, weil [mm] Zn^{0} \to Zn^{+II}
[/mm]
j) [mm] AgNO_{3} [/mm] + KCl [mm] \to [/mm] AgCl + [mm] KNO_{3}
[/mm]
Lösung: [mm] Ag^{+II}N^{+IV}O_{3}^{-II} [/mm] + [mm] K^{+II}Cl^{-II} \to Ag^{+II}Cl^{-II} [/mm] + [mm] K^{+II}N^{+IV}O_{3}^{-II}
[/mm]
Keine Redoxreaktion, weil es keine Veränderungen bei den Oxidationszahlen gibt.
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Hallo Einstein_1977,
> Welche der vorliegenden Reaktionen stellen Redoxreaktionen
> dar? Begründen Sie Ihre Aussage durch Angabe der
> entsprechenden Oxidationsstufen bzw. deren Veränderung!
> Hallo an alle,
>
> kann jemand mal meine Lösungen anschauen und mir hierzu
> noch einiges erklären. Unter der Aufgabe hab ich gleich
> meine Lösung und die Fragen (falls welche vorhanden)
> hingeschrieben.
>
> Vielen lieben Dank an alle. Ich wünsche euch ein schönes
> Wochenende.
>
> Gruß Einstein
>
> a) [mm]MgCO_{3}[/mm] + 2 HCl [mm]\to MgCl_{2}[/mm] + [mm]CO_{2}[/mm] + H2O
>
> Lösung: [mm]Mg^{+II}C^{+IV}O_{3}^{-II}[/mm] + 2 [mm]H^{+I}Cl^{-I} \to Mg^{+II}Cl_{2}^{-I}[/mm]
> + [mm]C^{+IV}O_{2}^{-II}[/mm] + [mm]H_{2}^{+I}O^{-II}[/mm]
>
> Keine Redoxreaktion, weil es keine Veränderungen bei den
> Oxidationszahlen gibt.
Richtig. Es handelt sich um eine Säure-Base-Reaktion.
> Frage: Was ist mit der 2 vor dem H? Wird diese hier
> irgendwie berücksichtigt oder hat diese nur für die
> Reaktionsgleichung ihre Bedeutung?
Ich verstehe Deine Frage nicht ganz.
Du hast links 2 [mm] H^{+}, [/mm] also zwei Wasserstoffkationen. Rechts hast Du ebenfalls zwei Wasserstoffatome, aber nicht ionisch, sondern kovalent gebunden am Sauertoff.
Also ist die Stoffbilanz bzgl. des Wasserstoffs ausgeglichen.
>
> b) Zn + 2 [mm]HNO_{3} \to Zn(NO_{3})_{2}[/mm] + [mm]H_{2}[/mm]
>
> Lösung: [mm]Zn^{0}[/mm] + 2 [mm]H^{+I}N^{+V}O_{3}^{-II} \to Zn^{+II}(N^{+V}O_{3}^{-II})_{2}[/mm]
> + [mm]H_{2}^{0}[/mm]
>
> Ist eine Redoxreaktion, weil [mm]Zn^{0} \to Zn^{+II}, H^{+I} \to H^{0}[/mm]
Richtig. Es handelt sich um eine Redoxreaktion.
> Frage: Was ist mit der 2 nach der Klammer? Wird diese
> irgendwie berücksichtigt?
Wiederum verstehe ich Deine Frage nicht.
Du hast links zwei Nitratanionen (in wässriger Lösung) - bzw. zwei Salpetersäuremoleküle. Rechts hast Du ebenfalls zwei Nitratanionen - im Zinkdinitrat; bzw. in der wässrigen Lösung desselben.
Also ist die Stoffbilanz bzgl. des Nitrats ausgeglichen.
>
> c) 2 [mm]NaNO_{3} \to[/mm] 2 [mm]NaNO_{2}[/mm] + [mm]O_{2}[/mm]
>
> Lösung: 2 [mm]Na^{+I}N^{+V}O_{3}^{-II} \to[/mm] 2
> [mm]Na^{+I}N^{+III}O_{2}^{-II}[/mm] + [mm]O_{2}^{0}[/mm]
>
> Ist eine Redoxreaktion, weil [mm]N^{+V} \to N^{+III}, O^{-II} \to O^{0}[/mm]
Richtig. Es handelt sich um eine Redoxreaktion.
>
> d) [mm]SO_{3}[/mm] + [mm]H_{2}O \to H_{2}SO_{4}[/mm]
>
> Lösung: [mm]S^{+VI}O_{3}^{-II}[/mm] + [mm]H_{2}^{+I}O^{-II} \to H_{2}^{+I}S^{+VI}O_{4}^{-II}[/mm]
>
> Keine Redoxreaktion, weil es keine Veränderungen bei den
> Oxidationszahlen gibt.
Richtig.
>
> e) Cu + 4 [mm]HNO_{3} \to Cu(NO_{3})_{2}[/mm] + 2 [mm]NO_{2}[/mm] + [mm]H_{2}O[/mm]
>
> Lösung: [mm]Cu^{0}[/mm] + 4 [mm]H^{+I}N^{+V}O_{3}^{-II} \to Cu^{+II}(N^{+IV}O_{3}^{-II})_{2}[/mm]
> + 2 [mm]N^{+IV}O2^{-II}[/mm] + [mm]H_{2}^{+I}O^{-II}[/mm]
>
> Ist eine Redoxreaktion, weil [mm]Cu^{0} \to Cu^{+II}, N^{+V} \to N^{+IV}[/mm]
Richtig.
> Frage: Wie ist das zu betrachten, wenn ich hier auf der
> linken Seite einmal das N und auf der rechten zweimal
> stehen hab, hat dies irgendwelche Auswirkungen?
Hast Du nicht. Auf der linken Seite hast Du 4 Stickstoffatome - in den 4 Salpetersäuremolekülen (bzw. in wässriger Lösung: 4 Nitratanionen).
Auf der rechten Seite hast Du auch 4 Stickstoffatome. Zwei in den zwei Nitratanionen (des Kupfer(II)dinitrats) & zwei in den zwei Stickstoffdioxidmolekülen.
Also ist die Stoffbilanz bzgl. des Stickstoffs ausgeglichen.
<Was ist
> wenn das N auf der rechten zwei unterschiedliche
> Oxidationszahlen hat?
Das macht nichts. 2 Nitrationen bleiben im Laufe der Reaktion unverändert. In 2 weiteren Nitrationen wird der Stickstoff reduziert, von +V zu +IV.
Die Elektronen dafür stammen vom Kupfer.
>
> f) [mm]CO_{2}[/mm] + C [mm]\to[/mm] 2 CO
>
> Lösung: [mm]C^{+IV}O_{2}^{-II}[/mm] + [mm]C^{0} \to[/mm] 2 [mm]C^{+II}O^{-II}[/mm]
>
> Ist eine Redoxreaktion, weil [mm]C^{+IV} \to C^{+II}[/mm]
Es handelt sich in der Tat um eine Redoxreaktion. Aber Deine Darstellung ist nicht vollständig:
$C(+IV) [mm] \; \; [/mm] und [mm] \; \; C(\pm [/mm] 0) [mm] \; \to \; [/mm] 2 [mm] \; [/mm] C(+II) $
Diesen Reaktionstypus nennt man eine Komproportionierung: Ein Element in zwei verschiedenen Oxidationsstufen, also einer hohen (+IV) und einer niedrigeren [mm] (\pm [/mm] 0) geht über in einen Zustand mit einer mittleren Oxidationsstufe (+II).
>
> g) 2 [mm]Cu_{2}O[/mm] + [mm]O_{2} \to[/mm] 4 CuO
>
> Lösung: 2 [mm]Cu_{2}^{+I}O^{-II}[/mm] + [mm]O_{2}^{0} \to[/mm] 4
> [mm]Cu^{+II}O^{-II}[/mm]
>
> Ist eine Redoxreaktion, weil [mm]Cu^{+I} \to Cu^{+II}[/mm]
Richtig.
> Frage: Warum hat hier Cu auf der linken Seite nicht +2?
Ich verstehe Deine Frage nicht. Ich könnte antworten: weil es die Oxidationsstufe +I hat.
Kupfer kommt in mehreren Oxidationsstufen vor. Z. Bsp.:
Cu(I) : Cu_2O (ist rot)
Cu(II) : Cuo (ist schwarz)
Cu(III) : [mm] K_3CuF_6 [/mm] (blassgrün)
Cu(IV) : [mm] Cs_2[CuF_6] [/mm] (orangerot) bei 410°C und Druckfluorierung
> Woher weiß ich welches Element, welche Oxidationszahl
> bekommt?
Nun, das wäre das Resultat eines Lernprozesses (durch schulischen Chemieunterricht oder entsprechendes Studium).
Oder Du schaust in einem Chemiebuch, einer chemischen Formelsammlung oder im Internet nach.
>Cu könnte ja +2, -6 oder wie hier +1 haben?
Von der Oxidationsstufe -VI lese ich hier zum ersten mal.
Hast Du eine Verbindung oder Literaturhinweis?
>
> h) [mm]Ca(OH)_{2}[/mm] + 2 [mm]NH_{4}Cl \to[/mm] 2 [mm]NH_{3}[/mm] + 2 [mm]H_{2}O[/mm] +
> [mm]CaCl_{2}[/mm]
>
> Lösung: [mm]Ca^{+II}(O^{-II}H^{+I})_{2}[/mm] + 2
> [mm]N^{-III}H_{4}^{+I}Cl^{-I} \to[/mm] 2 [mm]N^{-III}H_{3}^{+I}[/mm] + 2
> [mm]H_{2}^{+I}O^{-II}[/mm] + [mm]Ca^{+II}Cl_{2}^{-I}[/mm]
>
> Keine Redoxreaktion, weil es keine Veränderungen bei den
> Oxidationszahlen gibt.
Richtig: keine Redoxreaktion. Es handelt sich um eine Säure-Base-Reaktion.
>
> i) 2 [mm]NH_{4}Cl[/mm] + Zn [mm]\to[/mm] 2 [mm]NH_{3}[/mm] + [mm]H_{2}[/mm] + [mm]ZnCl_{2}[/mm]
>
> Lösung: 2 [mm]N^{-III}H_{4}^{+I}Cl^{-I}[/mm] + [mm]Zn^{0} \to[/mm] 2
> [mm]N^{-III}H_{3}^{+I}[/mm] + [mm]H_{2}^{0}[/mm] + [mm]Zn^{+II}Cl_{2}^{-I}[/mm]
>
> Ist eine Redoxreaktion, weil [mm]Zn^{0} \to Zn^{+II}[/mm]
Richtig. Und weil: $H(+I) [mm] \; \; \to \; \; H(\pm [/mm] 0)$
>
> j) [mm]AgNO_{3}[/mm] + KCl [mm]\to[/mm] AgCl + [mm]KNO_{3}[/mm]
>
> Lösung: [mm]Ag^{+II}N^{+IV}O_{3}^{-II}[/mm] + [mm]K^{+II}Cl^{-II} \to Ag^{+II}Cl^{-II}[/mm]
> + [mm]K^{+II}N^{+IV}O_{3}^{-II}[/mm]
>
> Keine Redoxreaktion, weil es keine Veränderungen bei den
> Oxidationszahlen gibt.
>
Richtig. Es handelt sich um eine Fällungsreaktion.
LG, Martinius
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