Redoxreaktionen: Elektronenübergang und Oxidationszahlen
Das lernst du
- Ich erkläre Bau, Eigenschaften und Verwendung von Metallen mit der Metallbindung.
- Ich ordne Metalle in die Redoxreihe ein und sage Abscheidungen aus Metallsalzlösungen voraus.
- Ich beschreibe Redoxreaktionen als Elektronenübergang mit Oxidation, Reduktion, Donator, Akzeptor und Redoxpaaren.
- Ich bestimme Oxidationszahlen in anorganischen und organischen Verbindungen.
- Ich stelle Redoxgleichungen mit Teilgleichungen auf.
- Ich beschreibe die Oxidationsreihe vom Alkanol zur Alkansäure und weise Aldehyde nach.
- Ich erkläre die Gewinnung eines Metalls als Redoxreaktion.
- Ich leite aus Atommodell und Elektronenkonfiguration die Oxidationsstufen der Elemente ab (Leistungskurs).
- Ich erkläre Disproportionierung und Synproportionierung und werte eine Redoxtitration aus (Leistungskurs).
Merksätze
Im Metallgitter sitzen Atomrümpfe in einem beweglichen Elektronengas.
Das erklärt Leitung, Glanz und Verformbarkeit.
Je unedler ein Metall, desto leichter gibt es Elektronen ab.
Es verdrängt edlere Metalle aus ihren Salzlösungen.
Oxidation ist Elektronenabgabe, Reduktion Elektronenaufnahme.
Beide laufen gleichzeitig ab.
Die Summe der Oxidationszahlen ist gleich der Gesamtladung.
Wasserstoff hat meist +I, Sauerstoff meist −II.
Teilgleichungen aufstellen und ausgleichen. Dann Elektronenzahlen angleichen und addieren.
Primäre Alkanole oxidieren zu Alkanal und Alkansäure.
Sekundäre werden zu Ketonen, tertiäre nicht.
Ein Reduktionsmittel wie Kohlenstoff reduziert das Metalloxid zum Metall.
Die höchste Stufe ist die Zahl der Außenelektronen, die niedrigste diese Zahl minus acht.
Disproportionierung macht aus einer Stufe zwei, Synproportionierung aus zwei eine.
Redoxtitration rechnet mit dem Verhältnis der Gleichung.
Selbst abfragen
Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.
So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart
1 mol Aluminium-Atome geben im Metallgitter ihre Valenzelektronen an das Elektronengas ab. Bestimme: Wie viel Stoffmenge an Elektronen sind das?
- Aluminium hat 3 Valenzelektronen.
- n(e⁻) = 3 · 1 mol.
- n(e⁻) = 3 mol
Ergebnis: 3 mol
Aus 50 g Wolfram(VI)-oxid (WO₃) wird mit einem geeigneten Reduktionsmittel das Metall gewonnen. Es gilt M(WO₃) = 232 g/mol und M(Wolfram) = 184 g/mol. Bestimme: Wie viel Gramm Wolfram entstehen höchstens?
- n(WO₃) = 50 g : 232 g/mol.
- n(Wolfram) = 1 · n(WO₃).
- m(Wolfram) = n(Wolfram) · 184 g/mol = 39,7 g
Ergebnis: 39,7 g
Ein Blech aus Silber wird in eine Lösung mit Ni²⁺-Ionen getaucht. Standardpotenziale: Silber +0,80 V, Nickel −0,26 V. Läuft eine Reaktion ab?
- Verglichen werden +0,80 V und −0,26 V.
- Silber hat das größere Potenzial und gibt keine Elektronen ab.
- Es läuft keine Reaktion ab.
Ergebnis: Nein, Nickel scheidet sich nicht ab, Silber bleibt fest
Wie lässt sich die Teilgleichung Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + 2 e⁻ beschreiben?
- Wo stehen die Elektronen in Sn²⁺ → Sn⁴⁺ + 2 e⁻?
- Rechts: Das Teilchen gibt Elektronen ab.
- Das ist eine Oxidation.
Ergebnis: Oxidation, das Teilchen gibt Elektronen ab
Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): Moleküle bauen (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
- PhET-Simulation (University of Colorado Boulder): pH-Wert von Säuren und Basen (CC BY-NC 4.0 – nur verlinkt)
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