Lösungen zu Repetitorium zu Redoxreaktionen

KSH-Chemie 7 Redoxreaktionen
Repetitorium
Lösungen zu Repetitorium zu Redoxreaktionen
1. a) Na Na + + e - Oxidation
Cu 2+ + 2 e - Cu Reduktion
2 Na + Cu 2+ 2 Na + + Cu
b) Al Al 3+ + 3 e - Oxidation
Cl 2 + 2 e - 2 Cl - Reduktion
2 Al + 3 Cl 2 2 Al + 6 Cl -
c) Ag Ag + + e - Oxidation
MnO 4 - + 8 H3O + + 5 e - Mn 2+ + 12 H 2O Reduktion
5 Ag + MnO 4 - + 8 H3O + 5 Ag + + Mn 2+ + 12 H 2O
2. Ja, es spielt eine Rolle; Sn 2+ ist ein schlechteres Oxidationsmittel als Hg 2+ . Sn 2+ vermag Fe nur bis zur
Oxidationsstufe 2+ oxidieren, währenddem Fe von Hg 2+ bis zur Oxidationsstufe 3+ oxidiert wird.
Gesamtreaktionsgleichungen: Sn 2+ + Fe Sn + Fe 2+ 3 Hg 2+ + 2 Fe 3 Hg + 2 Fe 3+
3. Oxidationszahlen Edukte: K: +1 Mn: +VII O: -II H: +I Cl: -I I: -I
Produkte: K: +1 Mn: +2 O: -2 H: +I Cl: -I I: 0
Iod (-I) wird oxidiert, Mn (+VII) wird reduziert: I -I I 0 + e – Mn +VII + 5 e – Mn 2+
4. Sowohl das Na + -Ion als auch das K + -Ion können nur als Oxidationsmittel (d.h. können nur Elektronen abgeben)
wirken, da Alkalimetalle keine Ionen mit einer höheren Ladung als 1+ ausbilden können. Damit ist eine
Redoxreaktion nicht möglich, weil dazu immer ein Oxidationsmittel und ein Reduktionsmittel notwendig ist.
5. ΔE 0 = E 0 (Cu/Cu 2+ ) – E 0 (Cd/Cd 2+ ) = 0.75 V
Pluspol
e –
Cu
Kathode
Cu 2+
Cd 2+
Anode
Minuspol
Cd
e –
6. An der Anode reagiert jeweils das stärkste Reduktionsmittel, an der Kathode das stärkste Oxidationsmittel.
a) Anode: I - wird oxidiert; es entsteht elementares Iod (I2). (2 I – I2 + 2e – Kathode: Pb
)
2+ wird reduziert; es entsteht elementares Blei (Pb). (Pb 2+ + 2e –
Pb)
b) Anode: Br – wird oxidiert; es entsteht Br2. (2 Br – Br2 + 2e – )
Kathode: H2O wird reduziert; es entstehen elementarer Wasserstoff (H2) und Hydroxid-Ionen
(OH – ). (2 H2O + 2e – H2 + OH – c) Anode:
)
Silber-Atome werden oxidiert; es entstehen Ag + -Ionen. (Ag Ag + + e – )
Kathode: Cu 2+ -Ionen werden reduziert; es entsteht Kupfer (Cu). (Cu 2+ + 2e –
Cu)
7. Zinn wird leichter oxidiert als Kupfer. Es würde an einem solchen Lokalelement also Zinn oxidiert. Geht man
davon aus, dass eine Dachrinne vor allem gegen saure Lösungen (sauren Regen) geschützt werden muss und
weniger mechanischen Beanspruchungen trotzen muss, so ist ein Zinn-Überzug eher kein geeigneter Überzug,
da er weniger gegen oxidierende Substanzen schützt als das Kupfer selbst.
8. Da es sich offensichtlich nur um das reine Salz handelt, muss bei Cer(IV)-iodid eine Reaktion zwischen Cer 4+
und I - ablaufen. Iodid-Ionen treten leichter Elektronen ab als Fluorid-Ionen. Da es sich um eine spontan
ablaufende Reaktion handelt (es ist ja schliesslich nicht von einer Elektrolyse die Rede!), muss das Cer 4+ -Ion
ein Oxidationsmittel sein und in der Redoxreihe unterhalb von Iod sein, so dass mit Iodid (I – ) und Cer 4+ die
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Konstellation „links oben – rechts unten“ zustande kommt. Cer 4+ darf aber in der Redoxreihe nicht unterhalb
von F 2 stehen, da dies heissen würde, dass auch Cer(IV)-fluorid nicht beständig wäre.
9. Man berechnet ΔE 0 zwischen den einzelnen Reaktionen und erhält folgende Werte:
Kalium und Brom: 3.99 V Natrium und Chlor: 4.07 V
Zwischen Natrium und Chlor herrscht das grössere Standard-Reduktionspotential, d.h. die Reaktion läuft
heftiger ab als diejenige zwischen Kalium und Brom.
10. Oxidation: Ni Ni 2+ + 2e –
Reduktion: NO 3 – + 4 H3O + + 3e – NO + 6 H 2O
Gesamtreaktion: 3 Ni + 2 NO 3 – + 8 H3O + 3 Ni 2+ + 2 NO + 12 H 2O
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