Kupfer + Magnesiumsulfatlösung. Reaktionsgleichung?

Hallo,

ich muss in Chemie eine Reaktionsgleichung zu einem Experiment angeben, wo man Kupferpulver mit Magnesiumsulfatlösung mischt. Wir sollen dann noch angeben, ob eine Redoxreaktion stattfindet. (Ich bin der Meinung, es findet keine statt, aber ich weiß nicht, wie ich das begründen kann.)

Ich hoffe, jemand kann mir vielleicht weiterhelfen?

Danke im Voraus:)

2 Antworten

Vom Beitragsersteller als hilfreich ausgezeichnet

ChemLuis

Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer

Chemie, Redoxreaktion, Reaktionsgleichung

07.09.2022, 17:19

Die denkbare Redoxreaktion wäre folgende:

Ox: Cu —> Cu2+ + 2 e-

Red: Mg2+ + 2 e- —> Mg

Gesamt: Cu + Mg2+ —> Cu2+ + Mg

bzw: Cu + MgSO4 —> CuSO4 + Mg

Jetzt zu der Frage, ob diese Reaktion tatsächlich so stattfindet. Zur Klärung bedienen wir uns der elektrochemischen Spannungsreihe.
Für Cu/Cu2+ lautet die Spannung +0,35 V, für Mg/Mg2+ lautet die Spannung -2,38 V.

Grundsätzlich gilt: Die Spezies mit der niedrigeren Spannung muss oxidiert, mit der höheren reduziert werden. Man sieht bereits anhand der Spannungen, dass dies nicht möglich ist. Die Spezies die oxidiert werden müsste (Kupfer) hat eine viel höhere Spannung, als die die reduziert (Magnesium) werden müsste.

Das kann man auch noch rechnerisch zeigen, in dem man die Zellspannung ausrechnet:

E=E(Red)-E(Ox)= -2,38 V - (+0,35 V) = -2,73 V

Ist E < 0 wird in Folge dessen ΔG positiv. Dann gilt, dass die Reaktion endergonisch ist, und nicht freiwillig/spontan abläuft. Würde man eine ausreichende Spannung von außen anlegen, würde die Reaktion stattfinden.

Man könnte also sagen, dass Kupfer ein zu schwaches Reduktionsmittel, bzw. Magnesium ein zu schwaches Oxidationsmittel ist, als dass die Reaktion so spontan ablaufen könnte.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung