Disproportionierungsreaktion von salpetriger Säure

Question

Aufgabe:

Formuliere die Disproportionierungsreaktion von salpetriger Säure in wässriger Lösung zu Salpetersäure und Stickstoffmonoxid. Wie viel g Salpetersäure entstehen dabei aus 264,47 g salpetriger Säure?

Problem/Ansatz:

Könnte mir jemand weiterhelfen?

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Was hast du denn schon?

Answer 1

Salut,

Formuliere die Disproportionierungsreaktion von salpetriger Säure in wässriger Lösung zu Salpetersäure und Stickstoffmonoxid.

Formuliere zunächst die unausgeglichene Reaktionsgleichung und erkenne die sich verändernden Oxidationsstufen:

HNO₂   →   HNO₃ +  NO

Im Edukt HNO₂ trägt der Stickstoff eine Oxidationsstufe von +III, in den Produkten eine höhere (+V) in HNO₃ und eine niedrigere (+II) in NO.

Daraus forme nun Oxidation und Reduktion:

Oxidation: HNO₂   →   HNO₃ +  2 e^-

Reduktion:   HNO₂ +  e^- →   NO

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Gleiche die Ladungen aus mit H⁺ und die Sauerstoffatome durch Addition von Wasser:

Ox:   HNO₂  +  H₂O   →   HNO₃ +  2 e^- +  2 H⁺

Red:   HNO₂  +  e^- +  H⁺   →   NO +  H₂O

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Um abgegebene und aufgenommene Elektronen auszugleichen, multipliziere die komplette Reduktionsgleichung mit 2:

Ox:   HNO₂  +  H₂O   →   HNO₃ +  2 e^- +  2 H⁺

Red:   2 HNO₂ +  2 e^- +  2 H⁺ →   2 NO +  2 H₂O

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Addition beider Teilgleichungen und anschließendes Kürzen führt schließlich zur gesuchten Disproportionierungsreaktion:

3 HNO₂   ⇌   HNO₃ +  2 NO +  H₂O

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Wie viel g Salpetersäure entstehen dabei aus 264,47 g salpetriger Säure?

Betrachte dazu das Stoffmengenverhältnis aus der Reaktionsgleichung:

n (HNO₂)  : n (HNO₃)  =  3  : 1

Welcher Stoffmenge entsprechen nun 264,47 g HNO₂ ?

n (HNO₂)  =  m (HNO₂) / M (HNO₂)  =  264,47 g / 47,013 g mol^-1  =  5,6255 mol

Laut Stoffmengenverhältnis entstehen daraus 5,6255 mol / 3  =  1,8752 mol HNO₃.

Daraus folgt für die gesuchte Masse an HNO₃:

m (HNO₃)  =  n (HNO₃) * M (HNO₃)  =  1,8752 mol * 63,01 g mol^-1  =  118,16 g

Schöne Grüße :)