| Red : | Cu2+ | + | 2 e- |  |
Cu | ||||||
| Ox : | Zn | |
Zn2+ | + | 2 e- | ||||||
| Redox : | Cu2+ | + | Zn | |
Cu | + | Zn2+ | ||||
Betrachte bitte obige Gleichung.
Das Zink-Atom (in Wirklichkeit viele Atome) hat zwei Elektronen abgegeben, das Kupfer-Ion hat zwei Elektronen aufgenommen. Nach dieser Reaktion liegen jetzt ein Zink-Ion und ein Kupfer-Atom vor. (In Wirklichkeit reagieren hier natürlich viele gleichartige Teilchen, allerdings im Zahlenverhältnis obiger Gleichung, miteinander). Wenn man einen Zinknagel z.B. in "Kupfersulfatlösung" (eine Salzlösung) taucht, dann lagert sich auf dem Nagel wirklich festes Kupfer ab.
In obiger Gleichung wurden die Sulfat-Ionen übrigens vernachlässigt, da sie nicht an der Reaktion teilnehmen. Mit einem Zinknagel kann man in einer wässrigen Lösung des Salzes "Bleinitrat" übrigens eine ähnliche Beobachtung machen.
Auch hier erfolgt eine Ablagerung, allerdings von Blei. Bevor wir zur ersten Übung kommen, noch etwas ganz Wichtiges:
| "Links und rechts eines Reaktionspfeiles steht immer die gleiche Summe der einzelnen Teilchen !" |
Klar! Wir können ja weder Teilchen vernichten, noch können wir welche hervorzaubern.
Die Elektronen der Oxidationsreaktion (Ox:) links des Reaktionspfeiles werden ja vom Kupfer-Ion aufgenommen und sind rechts vom Reaktionspfeil dann im Kupfer-Atom enthalten. Dieses ist deshalb auch nach außen hin neutral.
Übung 1:
Vervollständige die folgende Redoxgleichung mit den Teilgleichungen!
Zur Lösung
Die Elektronen der Oxidationsreaktion (Ox:) links des Reaktionspfeiles werden ja vom Kupfer-Ion aufgenommen und sind rechts vom Reaktionspfeil dann im Kupfer-Atom enthalten. Dieses ist deshalb auch nach außen hin neutral.
Übung 1:
Vervollständige die folgende Redoxgleichung mit den Teilgleichungen!
| Red : | + | |
|||||||||
| Ox : | Zn | |
Zn2+ | + | 2 e- | ||||||
| Redox : | + | Zn | |
+ | Zn2+ | ||||||
Weshalb werden die Elektronen überhaupt abgegeben ?
Das ist eigentlich auf den ersten Blick nicht einzusehen, schließlich wird dann der Raktionspartner, ein Atom, zum Ion (Kation) oxidiert, weil von ihm die Elektronen stammen.
Da hat sich insgesamt doch nichts geändert ?
Du musst dir aber vorstellen, dass die Kationen ein unterschiedliches Bedürfnis haben, Elektronen aufzunehmen. Manche, wie z.B. Kupfer-Ionen (Cu2+) nehmen Elektronen sehr gerne auf. Entsprechend geben Kupfer-Atome (Cu) Elektronen auch nur schlecht ab. Andere, wie z.B. Zink-Ionen (Zn2+), besitzen kein so großes Bedürfnis nach weiteren Elektronen. Zink-Atome (Zn) geben dann also auch leicht zwei Elektronen ab. Wenn jetzt Kupfer-Ionen mit Zink-Atomen in Kontakt kommen, dann reagieren beide entsprechend diesen Bedürfnissen mit einer Redox-Reaktion.
Blei-Ionen (Pb2+) liegen in ihrer "Elektronenliebe" übrigens zwischen den Kupfer- und den Zink-Ionen. Entsprechend werden Blei-Ionen von Zink-Atomen reduziert, von Kupfer-Atomen aber nicht. Wenn man nun Atome und ihre Ionen gegeneinander durchtestet, dann kann man eine richtige Reihe erstellen ( die nennt man "Spannungsreihe"), aus der ersichtlich ist, wer mit wem reagiert. Übung 2:
Welche Aussage kannst du über eine Reaktion eines Kupfernagels in einer Lösung von Bleinitrat machen?
Zur Lösung
Da hat sich insgesamt doch nichts geändert ?
Du musst dir aber vorstellen, dass die Kationen ein unterschiedliches Bedürfnis haben, Elektronen aufzunehmen. Manche, wie z.B. Kupfer-Ionen (Cu2+) nehmen Elektronen sehr gerne auf. Entsprechend geben Kupfer-Atome (Cu) Elektronen auch nur schlecht ab. Andere, wie z.B. Zink-Ionen (Zn2+), besitzen kein so großes Bedürfnis nach weiteren Elektronen. Zink-Atome (Zn) geben dann also auch leicht zwei Elektronen ab. Wenn jetzt Kupfer-Ionen mit Zink-Atomen in Kontakt kommen, dann reagieren beide entsprechend diesen Bedürfnissen mit einer Redox-Reaktion.
Blei-Ionen (Pb2+) liegen in ihrer "Elektronenliebe" übrigens zwischen den Kupfer- und den Zink-Ionen. Entsprechend werden Blei-Ionen von Zink-Atomen reduziert, von Kupfer-Atomen aber nicht. Wenn man nun Atome und ihre Ionen gegeneinander durchtestet, dann kann man eine richtige Reihe erstellen ( die nennt man "Spannungsreihe"), aus der ersichtlich ist, wer mit wem reagiert. Übung 2:
Welche Aussage kannst du über eine Reaktion eines Kupfernagels in einer Lösung von Bleinitrat machen?
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Wie ist das aber, wenn nicht nur Metalle beteiligt sind?
Im Prinzip genauso wie vorher besprochen. Allerdings ist es nicht so leicht ersichtlich, wieviele Elektronen abgegeben, bzw. aufgenommen werden, da häufig Molekül-Ionen beteiligt sind.
Die Anzahl der Elektronen ist für die Erstellung der Gleichung aber außerordentlich wichtig, und mit Hilfe der "Oxidationszahlen" ist sie auch leicht zu ermitteln.
Wie man diese ermittelt, folgt auf der nächsten Seite!
Die Anzahl der Elektronen ist für die Erstellung der Gleichung aber außerordentlich wichtig, und mit Hilfe der "Oxidationszahlen" ist sie auch leicht zu ermitteln.
Wie man diese ermittelt, folgt auf der nächsten Seite!