Redoxreaktionen wie geht das?

2 Antworten

Moin,

die Teilgleichungen machst du, wenn du verstanden hast, was Oxidation und Reduktion bedeuten!

Eine Oxidation liegt vor, wenn ein Reaktionsteilnehmer Elektronen abgibt (Oxidation = Elektronenabgabe).
Eine Reduktion liegt dementsprechend vor, wenn ein Reaktionsteilnehmer Elektronen aufnimmt (Reduktion = Elektronenaufnahme).

Um bei deinem Beispiel zu bleiben: Natrium und Schwefel reagieren zu Natriumsulfid.

Natrium ist ein metallisches Element. Natriumatome haben in ihrer Hülle insgesamt 11 Elektronen. Seine Atome zeichnen sich dadurch aus, dass sie dabei aber nur ein einziges Außenelektron (Valenzelektron) haben.
In Reaktionen geben die Natriumatome daher gerne dieses einzelne Elektron ab, damit sie eine Elektronenhülle hinbekommen, wie das Edelgas Neon sie von Natur aus hat (nämlich mit 10 Elektronen insgesamt; Edelgaskonfiguration).

Als rein theoretische Alternative könnte ein Natriumatom auch 7 Elektronen aufnehmen, um auf die Edelgaskonfiguration von Argon mit 18 Elektronen zu kommen. Da aber die Aufnahme von Elektronen etwa genau so viel Energie kostet wie die Abgabe, liegt es auf der Hand, dass es für ein Natriumatom viel leichter ist, ein Elektron abzugeben als sieben aufzunehmen, verstehst du?!

Okay. Dann weißt du jetzt also, dass die Natriumatome ein Elektron abgeben. Oben stand, dass die Abgabe von Elektronen als Oxidation bezeichnet wird. Darum weißt du nun auch, dass Natrium bei dieser Reaktion oxidiert wird.

Daher kannst du schon einmal die vorläufige Oxidationsteilgleichung aufstellen:

Oxidationsteilgleichung: Na → Na+ + e

Ein Natriumatom (Na) wird zu einem einfach positiv geladenen Natrium-Kation (Na+), indem es ein Elektron (e) abgibt.

So weit, so klar, hoffe ich.

Aber die Natriumatome können ihre einzelnen Außenelektronen nur dann abgeben, wenn es einen Reaktionspartner gibt, der sie aufnimmt. Und das sind in diesem Fall die Schwefelatome...

Schwefel ist ein Element, dass zu den Nichtmetallen gehört. Seine Atome haben insgesamt 16 Elektronen (wovon 6 Außenelektronen sind). Das nächstgelegene Edelgas ist Argon mit 18 Elektronen. Darum nehmen Schwefelatome bei chemischen Reaktionen gerne zwei Elektronen auf, um eine Edelgaskonfiguration in ihrer Hülle zu erreichen.

Auch hier liegt auf der Hand, dass es für Schwefelatome leichter ist, zwei Elektronen aufzunehmen (um die Edelgaskonfiguration des Edelgases Argon zu erreichen) als sechs Elektronen abzugeben (was zu einer hypothetischen Edelgaskonfiguration des Elements Neon führen würde).

Gut. Schwefel ist also der Reaktionspartner, der Elektronen aufnimmt. Damit weißt du aber auch, dass Schwefel reduziert wird, da die Aufnahme von Elektronen eine Reduktion darstellt (s.o.).

Somit kannst du jetzt auch die vorläufige Reduktionsteilgleichung aufstellen:

Reduktionsteilgleichung: S + 2 e → S2–

Ein Schwefelatom (S) nimmt zwei Elektronen (2 e) auf und wird dadurch zu einem zweifach negativ geladenen Sulfid-Anion (S2–).

Wenn du jetzt aber ein Redoxsystem daraus mach möchtest, musst du beachten, dass die Anzahl an abgegebenen Elektronen gleich der Anzahl an aufgenommenen Elektronen sein muss (Regel der Elektronenneutralität).

Bei der Oxidation gibt ein Natriumatom aber nur ein Elektron ab, während ein Schwefelatom für die Reduktion zwei Elektronen benötigt.

Darum musst du das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV) von 1 und 2 suchen. Das kgV von 1 und 2 ist natürlich 2. Das bedeutet, dass du die Oxidationsteilgleichung mit dem Faktor 2 multiplizieren musst, damit du auf zwei Elektronen kommst. Die Reduktionsteilgleichung brauchst du nicht zu verändern, weil hier bereits zwei Elektronen vorliegen. Das ergibt dann

Oxidationsteilgleichung: 2 Na → 2 Na+ + 2 e
Reduktionsteilgleichung: S + 2 e → S2–

Und nachdem nun die Anzahl der abgegebenen und aufgenommenen Elektronen übereinstimmen, kannst du die Redoxgleichung hinzufügen und das Redoxsystem vervollständigen:

Oxidationsteilgleichung: 2 Na → 2 Na+ + 2 e
Reduktionsteilgleichung: S + 2 e → S2–
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Redoxgleichung: 2 Na + S → 2 Na+ + S2–

Und wenn du willst, kannst du die entstehenden Ionen auch noch zusammenfassen:

Oxidationsteilgleichung: 2 Na → 2 Na+ + 2 e
Reduktionsteilgleichung: S + 2 e → S2–
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Redoxgleichung: 2 Na + S → Na2S

Dann bist du fertig...

Versuch's jetzt mal selbst. Wenn du nicht weiter kommst, helfe ich gerne noch weiter.

LG von der Waterkant

Schwefel gehört zur Gruppe der Chalkogene, Erzbildner, wie Sauerstoff. Die möchten gerne Elektronen an sich ziehen (für das Schalen-Modell). Schwefel, 6. Gruppe, braucht noch 2 Elektronen bis zur Vollständigkeit, (Oktett-Regel, Edelgas-Konfiguration). Natrium, 1. Gruppe, ist ein Alkali-Metall und gibt sein Elektron ab. 2 Na+ und 2 e- gehen an S und bilden zusammen ionisch Na2S.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium und eigene Weiterbildung