7.1.1 Was sind Redoxreaktionen?
7.1.1 Was sind Redoxreaktionen? 7.1.1 Was sind Redoxreaktionen?
KSH-Chemie 7 Redoxreaktionen 7.1 Reduktion und Oxidation Die Thermit-Reaktion – ein Beispiel für eine Redoxreaktion Die Thermitreaktion wird beim Verschweissen von Schienen angewandt. Dabei wird aus Eisenerz (z.B. Eisen(III)-oxid) durch Reaktion mit Aluminiumpulver elementares Eisen gebildet. Da die Reaktion stark exotherm ist, entsteht eine grosse Hitze, welche dazu führt, dass das entstehende Eisen schmilzt. Das Eisen fliesst aus dem Reaktionsgefäss, füllt Lücken zwischen den einzelnen Schienen und sorgt so für angenehme Bahnfahrten. Die Reaktion kann unter folgender Internetadresse angeschaut werden: http://www.uni-siegen.de/~pci/versuche/pics/anim/thermit.mpg Aufgabe 5 Formuliere für die Thermitreaktion die Reaktionsgleichung der Gesamtreaktion. Nutze dazu die Angaben im einleitenden Text. Aufgabe 6 Formuliere die Reaktionsgleichungen der Oxidation und der Reduktion. Aufgabe 7 Identifiziere das Reduktions- und das Oxidationsmittel der Thermitreaktion. A. Salze 7.1.2 Oxidationszahlen Salze bestehen aus Ionen. Unter der Oxidationszahl der Teilchen eines Salzes versteht man die Ladung jedes einzelnen Ions. So beträgt die Oxidationszahl des Eisenteilchens im FeCl 3 3+, währenddem diejenige des Chlor-Teilchens 1- beträgt. Zur Repetition: Im Namen des Stoffes Eisen(III)-chlorid entspricht die römische Zahl der Oxidationszahl des Eisens. Die Grundlagen zur Ermittlung der Oxidationszahlen in diesen Fällen wurden im Kapitel über die Ionenbindung gelegt und werden an dieser Stelle nicht wiederholt. Aufgabe 8 Ermittle die Oxidationszahlen jeder einzelnen Atomsorte in folgenden Substanzen: a) CuO Cu: O: b) Co 2S 3 Co: S: c) CaF 2 Ca: F: d) Mg 3N 2 Mg: N: P. Good 2
KSH-Chemie 7 Redoxreaktionen 7.1 Reduktion und Oxidation B. Molekulare Stoffe Molekulare Stoffe bestehen, wie der Name schon sagt, aus Molekülen. Die Oxidationszahl der einzelnen Atomsorten in Molekülen wird in der im Folgenden beschriebenen Weise ermittelt. Als Beispiele dient das Ethenol-Molekül. Schritt Beispiel Lewis-Formel zeichnen und Elektronegativitäten der einzelnen Atome bestimmen und in Lewis-Formel eintragen. Bindende Elektronen werden dem Atom in der Bindung zugeordnet, welches die höhere Elektronegativität aufweist. Für jedes einzelne Atom wird die Anzahl Elektronen im vorliegenden Molekül mit der Anzahl Aussenelektronen im Atom verglichen. Weist das Atom im vorliegenden Molekül mehr Elektronen auf als im atomaren Zustand, so erhält es eine negative Oxidationszahl. Weist das Atom im vorliegenden Molekül weniger Elektronen auf als im atomaren Zustand, so erhält es eine positive Oxidationszahl. H-Atome: H-Atome in Ethenol: Oxidationszahl von H-Atomen in Ethenol: C-Atome: Cα-Atom in Ethenol: Oxidationszahl von Cα-Atom in Ethenol: Cβ-Atom in Ethenol: Oxidationszahl von Cβ-Atom in Ethenol: O-Atom: O-Atom in Ethenol: Oxidationszahl von O-Atom in Ethenol: Aufgabe 9 Ermittle die Oxidationszahlen jeder einzelnen Atomsorte in folgenden Molekülen: a) H 2O b) H 2O 2 c) H 2CO 3 d) CH 3NH 2 (keine O-O-Bindungen) P. Good 3 α β
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KSH-Chemie 7 <strong>Redoxreaktionen</strong><br />
7.1 Reduktion und Oxidation<br />
B. Molekulare Stoffe<br />
Molekulare Stoffe bestehen, wie der Name schon sagt, aus Molekülen. Die Oxidationszahl der<br />
einzelnen Atomsorten in Molekülen wird in der im Folgenden beschriebenen Weise ermittelt. Als<br />
Beispiele dient das Ethenol-Molekül.<br />
Schritt Beispiel<br />
Lewis-Formel zeichnen und<br />
Elektronegativitäten der einzelnen Atome<br />
bestimmen und in Lewis-Formel eintragen.<br />
Bindende Elektronen werden dem Atom in<br />
der Bindung zugeordnet, welches die<br />
höhere Elektronegativität aufweist.<br />
Für jedes einzelne Atom wird die Anzahl<br />
Elektronen im vorliegenden Molekül mit<br />
der Anzahl Aussenelektronen im Atom<br />
verglichen.<br />
Weist das Atom im vorliegenden Molekül<br />
mehr Elektronen auf als im atomaren<br />
Zustand, so erhält es eine negative<br />
Oxidationszahl.<br />
Weist das Atom im vorliegenden Molekül<br />
weniger Elektronen auf als im atomaren<br />
Zustand, so erhält es eine positive<br />
Oxidationszahl.<br />
H-Atome:<br />
H-Atome in Ethenol:<br />
Oxidationszahl von H-Atomen in Ethenol:<br />
C-Atome:<br />
Cα-Atom in Ethenol:<br />
Oxidationszahl von Cα-Atom in Ethenol:<br />
Cβ-Atom in Ethenol:<br />
Oxidationszahl von Cβ-Atom in Ethenol:<br />
O-Atom:<br />
O-Atom in Ethenol:<br />
Oxidationszahl von O-Atom in Ethenol:<br />
Aufgabe 9 Ermittle die Oxidationszahlen jeder einzelnen Atomsorte in folgenden Molekülen:<br />
a) H 2O b) H 2O 2<br />
c) H 2CO 3 d) CH 3NH 2<br />
(keine O-O-Bindungen)<br />
P. Good 3<br />
α<br />
β
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