Wie formuliert man die Reaktion als Oxidation und Reduktion sowie die Koeffizienten?

Question

Aufgabe:

KMnO4 + H2SO4 + HCl → K2SO4 + MnSO4 + Cl2 + H2O

Problem/Ansatz:

Wie formuliert man die Reaktion als Oxidation und Reduktion sowie die Koeffizienten?

Comments

Hast du Vorkenntnisse im Aufstellen von Redoxgleichungen oder benötigst du den kompletten Aufbau?

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Leider nicht :(

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Hm, so ganz ohne Vorkenntnisse zu Redoxgleichungen ist die Aufgabe eigentlich zu schwierig.

Answer 1

Salut,

KMnO₄ + H₂SO₄ + HCl → K₂SO₄ + MnSO₄ + Cl₂ + H₂O

Wie formuliert man die Reaktion als Oxidation und Reduktion sowie die Koeffizienten?

Redoxreaktionen sind Reaktionen, bei denen Elektronen übertragen werden, also abgegeben und aufgenommen werden.

Diesen Vorgang erkennt du an der Änderung der Oxidationszahlen:

Erhöhung der Oxidationszahl bedeutet Abgabe von Elektronen  ⇒  Oxidation

Senkung der Oxidationszahl bedeutet Aufnahme von Elektronen  ⇒  Reduktion

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Betrachte also zunächst die Änderungen der Oxidationszahlen:

      _{+VII                                   -I                            +II                 0}

KMnO₄ + H₂SO₄ + HCl → K₂SO₄ + MnSO₄ + Cl₂ + H₂O

Cl erhöht seine Oxidationszahl von -I auf 0, wird also oxidiert.

Mn senkt seine Oxidationszahl von +VII auf +II und wird damit reduziert.

Kalium, Sauerstoff, Schwefel und Wasserstoff verändern ihre Oxidationszahl nicht.

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Daraus folgt nun für die Teilgleichungen:

Oxidation:   2 HCl   →   Cl₂ +  2 e^-

Reduktion:   KMnO₄ +  5 e^- →   MnSO₄

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Gleiche zu Beginn alle Atome aus, außer Sauerstoff und Wasserstoff:

Ox:   2 HCl   →   Cl₂ +  2 e^-

Red:   2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ + 10 e^-  →  2 MnSO₄ + K₂SO₄

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Anschließend die Ladungen, hier im Sauren mit H⁺:

Ox:   2 HCl   →   Cl₂ +  2 e^- +  2 H⁺

Red: 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ + 10 e^- + 10 H⁺  →  2 MnSO₄ + K₂SO₄

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Durch Addieren von Wasser erfolgt der Ausgleich der Sauerstoffatome:

Ox: 2 HCl   →   Cl₂ +  2 e^- +  2 H⁺     

Red: 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ + 10 e^- + 10 H⁺  →  2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 8 H₂O

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Da sich die Anzahl der abgegebenen und aufgenommenen Elektronen entsprechen muss, multipliziere die gesamte Oxidationsgleichung mit 5 und du erhältst:

Ox:   10 HCl   →   5 Cl₂ + 10 e^- + 10 H⁺

Red: 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄ + 10 e^- + 10 H⁺  →  2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 8 H₂O

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Addiere beide Teilgleichungen und kürze anschließend:

Redox: 10 HCl + 2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄  ⇌  5 Cl₂ + 2 MnSO₄ + K₂SO₄ + 8 H₂O

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Comments

Danke für deine ausführliche Hilfe!!