Chrom und Fluorgas Redoxreaktion?
Chrom reagiert mit Fluorgas. Schreiben Sie die Gleichung für diese Reaktion auf.
2 Antworten
Chrom ist Cr, Fluorgas ist F2.
Da hier nicht näher darauf eingegangen wird, was genau dabei entsteht und Chrom mehrere stabile Oxidationsstufen (+2, +3 und +6 aufweist) kann die Frage nicht genau beantwortet werden. Für eine Oxidationsstufe von +3 beim Chrom wäre die Redoxgleichung folgendermaßen.
Oxidation: Cr —> Cr3+ + 3e-
Reduktion: F2 + 2e- —> 2 F-
Redox: 2 Cr + 3 F2 —> 2 CrF3
Oxidation und Reduktion kannst du, wenn es dir nur um die Gesamtgleichung geht auch weglassen. Falls du nicht auf Cr(III), sondern auf Cr(II) oder Cr(VI) hinauswillst kannst du das ganze einfach so anpassen, dass bei Cr(II) CrF2 und bei Cr(VI) CrF6 entsteht. Für CrF2 bräuchtest du 1 Cr und 1 F2, für CrF6 bräuchtest du 1 Cr und 3 F2.
Die „schwerere“ („schwerer“, weil du 2 Cr-Atome brauchst, damit die Gleichung stöchiometrisch korrekt ist) der 3 Möglichkeiten habe ich dir vollständig aufgeschrieben, den Rest schaffst du auch alleine.
Wenn ich die kurzen Angaben im Holleman richtiger verstanden habe, dann braucht man für CrF₅ hohen Überdruck, und CrF₄ ist das normale Reaktionsprodukt. Beim CrF₃ bleibt allerdings einiges unklar, der Holleman schreibt nur, daß alle Trihalogenide aus den Elementen gewinnbar seien; vielleicht muß man kühlen, um die Weiterreaktion zu CrF₄ zu vermeiden?
Dankeschön, wieder was dazu gelernt. Ich habe mich ersteinmal an den stabilen Oxidationsstufen des Cr orientiert.
Fluoride bilden sich oft in hohen Oxidationsstufen, auch solchen, die man in wäßriger Lösung nur selten zu Gesicht bekommt. Das liegt natürlich daran, daß Fluor ein so pervers starkes Oxidationsmittel ist.
Das ist aber nicht immer so; mit Eisen kommt man z.B. nicht über FeF₃ hinaus, obwohl Eisen bis zu sechswertig auftreten kann, z.B. das mäßig stabile BaFeO₄.
Ich halte mich nicht gerade für einen Idioten, aber für diese Frage mußte ich wirklich nachlesen. Sollte die Frage in der Schule gestellt worden sein, dann geh davon aus, daß meine Antwort zwar richtig ist, aber nicht das, was Der Lehrer hören will.
Die beste Antwort ist:
Cr + 2 F₂ ⟶ CrF₄
Der Holleman-Wiberg schreibt dazu:
α-CrF₄ ist ein grünschwarzer, durch Einwirkung von F₂ auf CrF₃, CrCl₃ oder Cr bei 300 – 350 °C gewinnbarer, bei 100°C sublimierender, leicht hydrolysierbarer Feststoff
Es gibt auch noch andere Chromfluoride:
- Karminrotes CrF₅ bildet sich beim Umsatz von Cr-Metall mit F₂ bei 400 °C und 200 bar Überdruck. Es ist hochreaktiv und zersetzt sich langsam zu violettem β-CrF₄.
- Auch das grüne CrF₃ kann lt. Holleman–Wiberg aus den Elementen gebildet werden, aber er erschweigt die dazu notwendigen Bedingungen. Normalerweise stellt man es aus Chrom(III)-Verbindungen und HF o.ä. her.
- Das blaugrüne CrF₂ kann man in diesem Zusammenhang bestimmt vergessen, es läßt sich nur unter reduzierenden Bedingungen herstellen, z.B. HF plus Chrom.
Ich habe gerade mal im Riedel/Janiak (9.Auflage) nachgeschaut, dort ist von CrF5 als stabile binäre Chrom(V)-Verbindung die Rede.
Außerdem ist von CrF4 als stabiles Halogenid die Rede, sowieso von CrF2 und CrF3.
Dementsprechend ist die Frage nicht so einfach zu beantworten. Bedingungen, unter denen die Reaktion stattfindet, wären gut um die genaue Reaktion näher zu beschreiben.
Interessant ist tatsächlich, dass CrF4 stabiler ist als CrF5 und beide deutlich stabiler als CrF6 (CrF6 existiert eigentlich gar nicht, nur als [CrF6]^- -Anion. Wahrscheinlich entstünde eine Mischung aus CrF3, CrF4 und CrF5, je nach Menge an Fluor und Temperatur. Bei genügend Fluor im Überschuss (sodass sich über CrF5 eine F2-"Schutz"atmosphäre bildet) und einem isolierten Reaktionsgefäß würde sich wohl immer CrF5 bilden.