Lernzettel 6 zu Redoxreaktionen, OC - guennet.de

CHEM
Lernzettel zu Redoxrekationen, OC
o Die Zahl, die nun vor den Hydronium-Ionen stehen, addiert man nun noch zu den
Wasser-Molekülen
o Nun nur noch die Elektronen ausgleichen
- Somit ergibt sich:
o Oxidation: Fe 2+ → Fe 3+ + e −
o Reduktion: MnO − 4 + 8H 3 O + + 5e − → Mn 2+ + 12H 2 O
- Nun muss man nur noch die Elektronen in beiden Gleichungen gleichstellen, indem man die
obere Gleichung mit 5 multipliziert. Man erhält:
o Oxidation: 5Fe 2+ → 5Fe 3+ + 5e −
o Reduktion: MnO − 4 + 8H 3 O + + 5e − → Mn 2+ + 12H 2 O
- Nun kann man die Reaktionen in einer Redoxreaktion aufschreiben und erhält:
o 5Fe 2+ + MnO − 4 + 8H 3 O + + 5e − → 5Fe 3+ + 5e − + Mn 2+ + 12H 2 O
o Die 5 Elektronen auf beiden Seiten lassen sich wegkürzen und man erhält als
Endergebnis:
o 5Fe 2+ + MnO − 4 + 8H 3 O + → 5Fe 3+ + Mn 2+ + 12H 2 O
Standardpotentiale / rechnen mit Standardpotentialen
Aufbau und Funktion der Standard-Wasserstoff-Halbzelle
- Das Potential einer Wasserstoff-Halbzelle ist definitionsgemäß 0.
- Ein Platinblech taucht man in eine saure Lösung mit einer Hydronium-Ionen von 1 mol*l -1 .
Das Blech wird nun unter STP mit Wasserstoff umspült. Die Platin-Elektrode hat die
Eigenschaft, Wasserstoff an ihrer Oberfläche zu adsorbieren, was sie auch tut. Die
Platinelektrode wird nun versuchen, ein elektrochemisches Equilibrium (Gleichgewicht)
zwischen adsorbierten Wasserstoff-Molekülen und hydratisierten Wasserstoff-Ionen
herzustellen.
- Der Elektronenaustausch findet an der Elektronenoberfläche statt, wodurch die Platin-
Elektrode ein bestimmtes Potential erhält
- Somit gilt für die allgemeine Bestimmung von Standard-Elektronenpotentialen die Redox-
Schreibweise: (Donator//Akzeptor)
Me /Me z+ (c = 1 Mol L )//H+ (c = 1 Mol L )/H 2
- Somit ist die Wasserstoff-Halbzelle die Akzeptorzelle.
Wie werden Elektrodenpotentiale gemessen?
- Um die Standardelektrodenpotentiale eines Stoffes zu messen, muss man einen international
anerkannten Vergleichswert haben. Man hat sich dazu entschlossen die Standard Hydrogen
Elektrode (SHE) auch Wasserstoffelektrode als 0-Zelle anzuerkennen. Die Wasserstoff-Platin-
Zelle hat die kleinste messbare Spannung und man hat deshalb diese Elektrode als
Standardvergleichselektrode benützt.
- Man hat die Elektrodenpotentiale als Tabelle in einer s.g. Spannungsreihe aufgeführt. Je
negativer das Element ist, desto lieber will das Element seine Elektronen abgeben (Bsp:
Lithium mit -3.04 V ist ein sehr gutes Reduktionsmittel, weil es gerne die Elektronen abgibt
und somit selbst Oxidiert wird.)
©Stefan Pielsticker und Hendrik-Jörn Günther
2