Hochofen Redox-Reaktion?
Hallo liebe Chemiker, ich brauche eure Hilfe. Wenn Eisenerz im Hochofen reagiert, kommt Roheisen heraus. D.h., die Gleichung sähe so aus, wenn das Koks (c) vorher mit Sauerstoff reagiert hat:
C + O2 -------> CO2 | C + CO2 ----> 2 CO
Fe2O3 + CO ---> CO2 + Fe
Nun steht im Internet, dass es allerdings Fe2O3 + 3CO ---> 3 CO2 + Fe heißen soll...
Woher kommen die dreien?? Wie verteilen sich die Elektronen??
LG
2 Antworten
Hallo justatoxicdude
Beide Gleichungen, in denen Eisen beteiligt ist, stimmen so nicht, da sie nicht ausgeglichen sind.
Zunächst einmal Aufstellung der Teilgleichungen für Oxidation und Reduktion.
Reduktion:
Fe wird von der Oxidationszahl (OZ) +3 in Fe₂O₃ zur OZ 0 in elementarem Eisen reduziert. Dazu werden 6 Elektronen gebraucht:
Fe₂O₃ + 6 e⁻ → 2 Fe + 3 O²⁻
Oxidation:
C wird von der OZ +2 in CO zur OZ +4 in CO₂ oxidiert. dabei werden 2 Elektronen frei:
CO + O²⁻ → CO₂ + 2 e⁻
Da für die Reduktion 6 Elektronen gebraucht werden, die Oxidation von einem CO aber nur 2 Elektronen liefert, muss die Oxidationsgleichung mit 3 multipliziert werden:
3 CO + 3 O²⁻ → 3 CO₂ + 6 e⁻
Jetzt stimmen abgegebene und aufgenommene Elektronen zahlenmäßig überein.
Die beiden Gleichungen nochmal:
Fe₂O₃ + 6 e⁻ → 2 Fe + 3 O²⁻
3 CO + 3 O²⁻ → 3 CO₂ + 6 e⁻
Fasst man beide Gleichungen nun zusammen, fallen O²⁻ und e⁻ heraus, da sie auf beiden Seiten in gleicher Anzahl vorhanden sind, und es bleibt als Gleichung übrig:
Fe₂O₃ + 3 CO + → 2 Fe + 3 CO₂
LG
Bei jeder Gleichung (daher der Name!) muß links und rechts des Pfeils die gleiche Zahl an Atomen stehen.
Diese Zahl ergibt sich aus Koeffizient (=Zahl vor der Formel) mal Index (hinter oder in der Formel; Einsen läßt man dabei weg.
Fe2O3 + 3CO ---> 3 CO2 + 2 Fe
Die Indizes sind dabei von den Stoffen vorgegeben, an ihnen darf nicht "gedreht" werden, bei den Koeffizienten dreht man so lange (meist durch Probieren), bis sich für jedes Element die gleiche Zahl ergibt:
Hier :
Fe: 2 nämlich links 1 X 2 rechts 2 X 1
C: 3
O: 6 (3+3=6)
Nebenbei: rechts fehlte vor Fe die 2.