Oxidationszahl bestimmen von S+HNO3 -> H2SO4+NO2+H2O

Question

Hallo,

Ich habe eine Frage bezüglich der Oxidationszahlbestimmung:

S+HNO₃ -> H₂SO₄+NO₂+H₂O

Ich frage mich, ob es eine Regel gibt, welche Oxidationzahl zum Beispiel "N" zugewiesen wird.

H=1

N=5

O₃=-2

Es könnte ja genauso gut, so lauten:

H=3
N=3
O₃=-2

Wieso stimmt aber nur Ersteres? Und außerdem, ich nenne sie mal "Päckchen", also 3 hintereinanderfolgende Elemente wie (HNO3). Muss man dort auch das Elektronegativste herausfinden und das dann ausgleichen?

LG

Answer 1

Sauerstoff ist elektronegativer als Stickstoff und Wasserstoff und hat, wie in den meisten Fällen, damit die Oxidationszahl -2. Wir haben hier 3 x O, damit ergibt sich: - 2 · 3 = - 6.

Wasserstoff bekommt in vielen Fällen die Oxidationszahl +1, außer wenn Wasserstoff mit elektropositiveren Atomen verbunden ist (oder mit sich selbst).

Wie Du schon wissen solltest ist die Gesamtsumme in einer stabilen chemischen Verbindung immer null. Damit muss Stickstoff die Oxidationszahl +5 haben, denn 1 + 5 - 6 = 0

Comments

Also gibt es keine richtige Regel?

Nur das Wasserstoff "oft" die Oxidationszahl +1 bekommt?

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Das musst Du leider auswendig lernen.

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Das ist kein Problem, aber was soll ich denn auswendig lernen?

Gibts da so ne Liste mit  Ausnahmen oder was?

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https://de.wikipedia.org/wiki/Oxidationszahl

Unter "Bestimmung der Oxidationszahlen" findest Du die Hauptregeln und Hilfsregeln.

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Oh man,

Da hat man gerade Spaß an der Chemie und dann sowas.

Danke aber trotzdem!

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Quatsch, Chemie ist nicht nur Oxidationszahlen ;)

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Wenn die Chemie mich nicht bald überzeugt, dann ist entweder Bio oder Chemie im 12. Schuljahr über alle Berge. 

Aber bis dahin habe ich ja noch 2 Jahre, mal sehen wie sich Chemie entwickelt.

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Wäre:

H₂SO₄

Dann:

H=1

O=-6

S=6

1*2+6+(-2)*4=0

?

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Sauerstoff hat die Oxidationszahl -2, und nicht -6.

Außerdem, falls Du darauf anspielen wolltest:

-2 · 4 = -8 ;)

Sonst ist das korrekt!

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Die Notation stimmt doch?

http://www.wolframalpha.com/input/?i=1*2%2B6%2B(-2)*4

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Du hast Dir für Sauerstoff -6 aufgeschrieben. Sauerstoff hat aber die Oxidationszahl -2.

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Aso,

Ich krieg gerade wieder das Kotzen, haha.

Ich bin jetzt nach meinem aufgeschriebenen Muster vorgegangen und habe mir nach der Oxidationszahlbestimmung die Halbreaktionen aufgeteilt:

S --> H₂SO₄ und HNO₃ --> NO₂

Jetzt sagt mir so ne Website, dass hier nichts ausgeglichen werde muss.

Aber wir haben doch bei

HNO3 --> NO2 

nur 2 Sauerstoffatome auf der rechten und auf der linken 3???

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Hihi,

habs gerafft!

Man macht das dann so:

HNO₃ --> NO₂ +H₂O

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Super! Aber wie geht es weiter? ;)

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$$ S+HNO_{3}→H_{2}SO_{4}+NO_{2}+H_{2}O\\[10pt]Red.:HNO_{3}+H^++e^-→NO_{2}+H_{2}O\quad|\cdot6\\Ox.:S+4H_{2}O→H_{2}SO_{4}+6H^++6e^-\\[10pt]Red.:6HNO_{3}+6H^++6e^-→6NO_{2}+6H_{2}O\\Ox.:S+4H_{2}O→H_{2}SO_{4}+6H^++6e^-\\[20pt]S+4H_{2}O+6HNO_{3}+6H^++6e^-→H_{2}SO_{4}+6H^++6e^-+6NO_{2}+6H_{2}O\\[10pt]S+6HNO_{3}→H_{2}SO_{4}+6NO_{2}+2H_{2}O $$

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Ich schreibe jetzt mal so wie ich das mache!

S+HNO₃ ---> H₂SO₄+NO₂+H₂O

Dann bestimme ich die Oxidationszahlen

S+HNO₃

S=0

H=1

N=5

O=-6

Und die zweite Seite:

H₂SO₄

O=-8

S=6

H=1

NO₂

N=4

O=-2

H₂O

O=-2

H=1

So dann sind wir mit den Oxidationszahlen fertig.

Dann teile ich immer in Halbreaktionen auf.

S ---> H₂SO₄

HNO₃ ---> NO₂

Manchmal muss man diese auch ausgleichen:

HNO₃ ---> NO₂+H₂O

Dann gleiche ich die Wasserstoffatome aus:

S+2H⁺ ---> H₂SO₄

HNO₃ ---> NO₂+H⁺

Dann die Ladungen mit e^- ausgleichen:

S+2H⁺ +2e^----> H₂SO₄

HNO₃ ---> NO₂+H⁺+e^-

Dann mit dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen mulitplizieren:

S+2H₊ +2e^----> H₂SO₄  | *1

HNO₃ ---> NO₂+H⁺+e^-    | *2

2HNO₃ ---> 2NO₂+2H⁺+2e^-

Dann addiert man die Teilgleichungen!

S+2H⁺ +2e^-+2HNO₃ -->H₂SO₄+2NO₂+2H⁺+2e^-

Dann kürzen:

S+2HNO₃ --> H₂SO₄+2NO₂

Das sollts dann sein ;)

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EDIT:

HÄÄ?

Wieso bekommt S+6H⁺---> H2SO4

Es ist doch nur H2 auf der anderen Seite???

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Oder Muss Wasserstoff und Sauerstoff ausgeglichen werden=?

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Da haben sich noch einige Fehler eingeschlichen.

Zum Thema Oxidationszahlen: Sauerstoff hat die Oxidationszahl -2, und nicht, wie oben beschrieben, -6 oder -8.

Du hast zwar die zweite Halbreaktion richtig aufgestellt, aber falsch ausgeglichen.

Du musst die Sauerstoffatome durch Addition von H₂O ausgleichen:

$$ S+4H_{2}O→H_{2}SO_{4}\\HNO_{3}→NO_{2}+H_{2}O $$

Dann musst Du die Wasserstoffatome durch Addition von Protonen (H⁺) ausgleichen:

$$ S+4H_{2}O→H_{2}SO_{4}+6H^+\\HNO_{3}+H^+→NO_{2}+H_{2}O $$

Füge nun die Elektronen hinzu:

$$ S+4H_{2}O→H_{2}SO_{4}+6H^++6e^-\\HNO_{3}+H^++e^-→NO_{2}+H_{2}O $$

Multipliziere die Reduktionsgleichung mit dem Faktor 6, um die Elektronenzahl auszugleichen:

$$ S+4H_{2}O→H_{2}SO_{4}+6H^++6e^-\\6HNO_{3}+6H^++6e^-→6NO_{2}+6H_{2}O $$

Nun addierst Du die Reduktionsgleichung mit der Oxidationsgleichung:

$$ S+4H_{2}O+6HNO_{3}+6H^++6e^-→H_{2}SO_{4}+6H^++6e^-+6NO_{2}+6H_{2}O $$

Dann kannst Du kürzen (6H⁺ auf der linken Seite, 6H⁺ auf der rechten Seite. 6e^- auf der linken Seite, 6e^- auf der rechten Seite. 4H₂O auf der linken Seite, 6H₂O auf der rechten Seite (dadurch bleiben nur noch 2H₂O auf der rechten Seite übrig)):

$$ S+6HNO_{3}→H_{2}SO_{4}+6NO_{2}+2H_{2}O $$

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Ahh,

Darauf habe ich gar nicht geachtet!! Das es zu S+4H2O wird.

Kannst du mir vielleicht noxh eine Aufgabe stellen?

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Puh, auf Anhieb fällt mir nichts ein. Such mal im Internet, da gibt es reichlich Aufgaben zum üben ;)

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Hallo,

Kannst du das vielleicht überprüfen?$$ As+{HNO}_{3}+{H}_{2}O → {H}_{3}As{O}_{4}+NO$$ Schritt 1: Oxidationszahlen bestimmen$$\overset{}{As}+\overset{I}{H}\overset{V}{N}\overset{-II}{{O}_{3}}+\overset{I}{H_{2}}\overset{-II}{O}→\overset{I}{H_{3}}\overset{V}{As}\overset{-II}{O_{4}}+\overset{II}{N}\overset{-II}{O}$$ Schritt 2: Halbreaktionen aufteilen$$ As→H_{3}AsO_{4} \quad und \quad HNO_{3}→  NO$$ Wenn nötig, den Sauerstoff (wusste ich vorher gar nicht) ausgleichen:$$ As+4H_{2}O→H_{3}AsO_{4} \quad und \quad HNO_{3}→  NO+2H_{2}O$$ Schritt 3: Wasserstoffatome ausgleichen$$ As+4H_{2}O→H_{3}AsO_{4}+5H^+ \quad und \quad HNO_{3}+3H^+→  NO+2H_{2}O$$ Schritt 4: Ladungen mit e^- ausgleichen $$ As+4H_{2}O→H_{3}AsO_{4}+5H^++5e^- \quad und \quad HNO_{3}+3H^++3e^-→  NO+2H_{2}O$$ Dann die Elektronen ausgleichen$$ As+4H_{2}O→H_{3}AsO_{4}+5H^++5e^- \quad | \cdot 3 $$$$HNO_{3}+3H^++3e^-→  NO+2H_{2}O \quad | \cdot 5$$$$ 3As+12H_{2}O→3H_{3}AsO_{4}+15H^++15e^- $$$$5HNO_{3}+15H^++15e^-→  5NO+10H_{2}O $$ Schritt 5: Teilgleichungen addieren:$$5HNO_{3}+15H^++15e^-+3As+12H_{2}O →5NO+10H_{2}O+3H_{3}AsO_{4}+15H^++15e^- $$ Die H und e fallen raus:$$5HNO_{3}+3As+12H_{2}O →5NO+10H_{2}O+3H_{3}AsO_{4} $$$$5HNO_{3}+3As+12H_{2}O →5NO+10H_{2}O+3H_{3}AsO_{4} \quad | -10H_{2}O $$ Endergebnis ist also:$$5HNO_{3}+3As+2H_{2}O →3H_{3}AsO_{4}+5NO  $$

Liebe Grüße

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Super, Anton!

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Geil, alles richtig?

Ich glaube, dass ich komplett übertreibe... 

In meiner Chemieklasse versteht das bestimmt niemand. Ich habe gerade mich ein bisschen ausgetauscht. Die finden, das dass was ich mache viel zu schwer ist... Naja für mich ist mir die Methode am liebsten... Hoffentlich schaff ich das von der Zeit her im Test, weil das doch sehr viel Zeit in Anspruch nimmt...

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Noch ein paar Übungen und Du schaffst das locker ;)

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Ja, ich muss zugeben, dass ich gerade ein bisschen stolz bin, weil Chemie gar nicht meins ist. Aber nach viel Arbeit und Aufwand dann machts Klick!