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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 10:39 Mo 21.05.2007 | | Autor: | itse |
| Aufgabe | 1. a) Formulieren Sie die Reaktionsgleichung für die folgenden Umsetzungen 1.1 - 1.4
1.1 Bildung von schwerlöslichem Calciumcarbonat durch Zusatz von Kalkwasser (einer Lösung von Calciumhydroxid) zu wässriger Kohlensäure.
1.2 Bildung von Ammoniak aus den Elementen.
1.3 Thermitverfahren zur Darstellung von Silicum aus Siliciumdioxid.
1.4 Reaktion von Schwefeltrioxid mit Wasser.
b) Bei welchen dieser Reaktionen handelt es sich um Redoxreaktionen? Begründen Sie jeweils Ihre Entscheidung.
c) Kennzeichnen Sie bei den Redoxreaktionen die korrespondierenden Redoxpaare.
2. Welche Reaktion ist jeweils zu erwarten
a) beim Einleiten von Chlor in eine wässrige Lösung von Natriumflourid
bzw.
b) beim Einleiten von Chlor in eine wässrige Natriumbromidlösung?
Begründen Sie Ihre Antworten und formulieren Sie (ggf.) die Reaktionsgleichung(en).
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Hallo,
hier meine Antworten, wäre nett wenn es sich jemand anschaut und sagt ob es passt? Vielen Dank im Voraus.
1 a)
1.1
Kohlensäure + Kalkwasser = Calciumbarbonat + Wasser
H2CO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + 2 H2O
1.2
Stickstoff + Wasserstoff = Ammoniak
N2 + 3H2 -> NH3
1.3
Siliciumdioxid + Magnesium = Silicium + Magnesiumoxid
SiO2 + 2 Mg -> Si + 2 MgO
1.4
Schwefeltrioxid + Wasser = Schwefelsäure
SO3 + H2O -> H2SO4
bei b) um dies herauszubekommen, muss ich doch die Oxidationszahlen bestimmen und wenn diese sich ändern, handelt es sich um eine redoxreaktion. nur steh ich grad auf der leitung wie ich diese bestimmen soll? komm da nicht recht weiter. elemente bekommen doch die OZ= 0. zum beispiel bei 1.1: H2 = 0, CO3 = -4, -2 + Ca = 2 -> Ca = 2, CO3 = -4, -2 + H2 = 0, O = -2, die OZ wird kleiner -6, daher handelt es sich um eine Redoxreaktion und zwar eine Reduktion. stimm das dann?
bei c) kann ich ja denn anhand dieser zahlen die reduktions- und oxidationsmittel bestimmen und so die redoxpaare erhalten. z.B. 1.1: korrespondierendes Redoxpaar 1: Kohlensäure und Wasser
korrespondierendes Redoxpaar 2: Calciumcarbonat und Kalkwasser
passt das so?
2. a) und b) weiß ich auch nicht so recht weiter. was kommt da bei der reaktionsgleichung raus? hab im internet nichts dazu gefunden.
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Hallo itse,
bei Aufgabe 1a) ist Umsetzung 1.2 nicht in Ordnung:
[mm] N_{2} [/mm] + 3 [mm] H_{2} [/mm] <--> 2 [mm] NH_{3}
[/mm]
zu 1b) Die Oxidationszahlen (man schreibt sie in römischen Ziffern) im Carbonation [mm] CO_{3}^{2-} [/mm] sind:
O: -II C: + IV ergo hat Ca: +II
1.1 ist keine Redoxreaktion. Die Oxidationszahlen aller beteiligten Elemente bleiben gleich.
1.2 ist eine Redoxreaktion
[mm] N_{2}: \pm [/mm] 0 [mm] H_{2}: \pm [/mm] 0 im [mm] NH_{3}: [/mm] N: -III H: +I
1.3 ist eine Redoxreaktion.
1.4 ist keine Redoxreaktion. Die Oxidationszahlen aller beteiligten Elemente bleiben gleich.
2a) Beim Einleiten von Chlor in Wasser disproportioniert Chlor in Hypochlorige Säure und Chlorwasserstoffsäure:
[mm] Cl_{2} [/mm] + [mm] H_{2}O [/mm] <--> HCl + HOCL
Das Chlor reagiert nicht mit (Natrium)Fluorid. Fluor hat die größere Elekltronegativität
2b) Chlor oxidiert Bromid zu elementarem Brom.
[mm] Cl_{2} [/mm] + 2 [mm] Br^{-} [/mm] --> 2 [mm] Cl^{-} [/mm] + [mm] Br_{2}
[/mm]
Chlor ist elektronegativer als Brom.
LG, Martinius
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:11 Mo 21.05.2007 | | Autor: | itse |
hallo,
bei 1.1 liegt keine redoxreaktion vor, weil die oxidationszahlen gleich bleiben. H: 0, C:IV, O:-II, Ca:2
bei 1.2 liegt eine redoxreaktion vor, weil die oxidatinszahlen sich verändern. aber warum? welches sind die redoxpaare, das kann ich hierbei nicht erkennen
bei 1.3 liegt eine redoxreaktions vor, weil sich die oxidationszahlen verändern. hierbei weiß ich die oxidationszahl von silicium nicht (-4, 2,oder 4?). redoxpaar I: Siliciumdioxid(Reduktionsmittel 1) und Silicium(Oxidationsmittel 1), redoxpaar II: Magnesium(Oxidationsmittel 2) und Magnesiumoxid(Reduktionsmittel 2). passt das so? der elektronenübergang erfolgt von siliciumdioxid zum magnesium und daraus wird silicum reduziert und magnesiumoxid oxidiert?
bei 1.4 keine redoxreaktion die oxidationszahlen der beteiligten elemente bleiben gleich. S:IV O:-2 --><-- S:IV O:-2
2a und 2b versteh ich noch nicht so ganz. was passiert da genau? was wird wohin übertragen? und was heisst eigentlich disproportioniert? hab es nirgendwo gefunden. danke!
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:34 Mo 21.05.2007 | | Autor: | itse |
wie bekommt man heraus. welches das stärkere reduktions- bzw. oxidationsmittel ist? zum beispiel bei 1.3?
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Hallo itse,
die Normalpotentiale einer Halbreaktion geben darüber Auskunft, wer das stärkere Oxidations- oder Reduktionsmittel ist. Dazu müsste man schon etwas Elektrochemie in der Schule gehabt haben. Z. B.:
Mg <--> [mm] Mg^{2+} [/mm] + [mm] 2e^{-} [/mm] ; E{0} = -2,356 V
Si + 2 [mm] H_{2}O [/mm] <--> [mm] SiO_{2} [/mm] + 4 [mm] e^{-} [/mm] + 4 [mm] H^{+} [/mm] E{0} = -0,909 V
Daraus ersieht man, dass Magnesium das stärkere Reduktionsmittel ist, also [mm] SiO_{2} [/mm] zum Si zu reduzieren vermag.
LG, Martinius
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Hallo itse,
da Du in deinem Profil nicht geschrieben hast, in welcher Klassenstufe Du dich befindest, kann ich deine Kenntnisse schwer einschätzen.
Du solltest dich auf jeden Fall mit dem Begriff der Elektronegativität (EN) vertraut machen. Um die EN eines Elements zu erfahren kannst Du in folgendem Periodensystem nachsehen, indem Du auf ein Elementsymbol klickst:
![[]](/images/popup.gif) http://www.lenntech.com/deutsch/PSE.htm?gclid=CK-x-9fs2YYCFQQbMAodli__3g
Ferner könntest Du mal bei Wikipedia nachlesen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronegativit%C3%A4t
zu 1.2 Der elektronegativere Bindungspartner zieht, im Falle einer kovalenten Bindung, die Elektronen näher zu sich heran, trägt also eine negative Partialladung und erhält bei seiner Oxidationszahl daher ein negatives Vorzeichen.
Im Falle einer ionischen Bindung bekommt der elktronegativere Partner die Elektronen ganz, trägt also ganze negative Elementarladungen; in diesem Fall entspricht die Ladung der Oxidationszahl.
EN(Stickstoff) = 3,0 EN(Wasserstoff) = 2,2
D. h., in der Verbindung [mm] NH_{3} [/mm] hat Stickstoff eine negative Oxidationszahl, Wasserstoff eine positive.
(In Verbindungen hat H fast immer +I, abgesehen von den Hydriden)
[mm] NH_{3} [/mm] H: 3 * +I = +III [mm] \Rightarrow [/mm] N = -III
korrespond. Redoxpaar 1: N [mm] (\pm [/mm] 0) / N (-III)
korrespond. Redoxpaar 2: H [mm] (\pm [/mm] 0) / H (+I)
zu 1.3 In Verbindungen hat Sauerstoff fast immer die Oxidationszahl -II (mit Ausnahme der Peroxide oder Sauerstofffluoride).
Ein Vergleich der EN von O und Si bringt aber auch Klarheit:
EN(O) = 3,5 EN(Si) = 1,9
In einer Sauerstoff-Siliciumverbindung hat daher der Sauerstoff immer die negative Oxidationszahl, in diesem Fall der ionischen Bindung sogar die negative Ladung:
[mm] SiO_{2} [/mm] O: 2 * -II = -IV [mm] \Rightarrow [/mm] Si: +IV
korrespond. Redoxpaar 1: [mm] Si^{4+} [/mm] / Si [mm] (\pm [/mm] 0)
korrespond. Redoxpaar 2: Mg [mm] (\pm [/mm] 0) / [mm] Mg^{2+}
[/mm]
Magnesium gibt beim Thermitverfahren 2 Élektronen ab, ist daher ein Reduktionsmittel. [mm] SiO_{2} [/mm] nimmt 4 Elektronen auf und ist daher ein Oxidationsmittel.
Der Elektronenübergang erfolgt vom Magnesium zum Silicat (Siliciumkation). Siliciumdioxid wird zum Silicium reduziert. Magnesium wird zu Magnesiumoxid oxidiert (wie der Name schon sagt).
zu 2a) Nun wie gesagt, es passiert hier nichts: also keine Reaktion zwischen Fluorid und Chlor (umgekehrt ginge es: Fluor würde Chlorid oxidieren).
Wenn Du schon Elektrochemie in der Scgule hattest, und die Nernstsche Gleichung kennst, kann man es auch mit den Normalpotentialen begründen:
2 [mm] Cl^{-} [/mm] <--> [mm] Cl_{2} [/mm] + 2 [mm] e^{-} [/mm] ; [mm] \varepsilon_{0} [/mm] = 1,358 V
2 HF <--> [mm] F_{2} [/mm] + 2 [mm] e^{-} [/mm] + 2 [mm] H^{+} [/mm] ; [mm] \varepsilon_{0} [/mm] = 3,053 V
Man sieht daraus, dass elementares Chlor niemals das Fluorid oxidieren könnte; es fehlten mindestens 1,695 V Spannung.
Die einzige Reaktion, die beim Einleiten von Chlor in wässrige Lösungen in geringem Ausmaß stattfindet, ist die Disproportionierung von Chlor in hypochlorige Säure und Chlorwasserstoffsäure.
Dispproportionierung heißt, dass ein Element von einer mittleren Oxidationszahl gleichzeitig in eine höhere und eine niedrigere übergeht.
[mm] Cl_{2} [/mm] + [mm] H_{2}O [/mm] <--> HClO + HCL
In Salzsäure hat Chlor die Oxidationszahl -I, in hypochloriger Säure +I.
Das Gegenteil der Disproportionierung ist die Komproportionierung, d. h., ein Element geht aus einer höheren und einer niedrigeren Oxidationsstufe gleichzeitig in eine mittlere über. Die Umkehrung obiger Reaktion wäre eine Komproportionierung, wenn aus Hypochlorid und Chlorid Chlor entsteht.
Danach hatte dein Lehrer aber vermutlich nicht gefragt.
zu 2b)
2 [mm] Cl^{-} [/mm] <--> [mm] Cl_{2} [/mm] + 2 [mm] e^{-} [/mm] ; [mm] \varepsilon_{0} [/mm] = 1,358 V
2 [mm] Br^{-} [/mm] <--> [mm] Br_{2} [/mm] + 2 [mm] e^{-} [/mm] ; [mm] \varepsilon_{0} [/mm] = 1,065 V
Chlor hat das größere (positivere) Normalpotential und vermag daher Bromid zu Brom zu oxidieren.
Bromid gibt Elektronen ab, ist also Reduktionsmittel und wird daher oxidiert zu elementarem Brom.
Chlor nimmt Elektronen auf, ist also Oxidationsmittel und wird daher reduziert zu Chlorid.
LG, Martinius
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