Oxidation von Schwefelwasserstoff zu Schwefelsäure?
Siehe Bild, ich weiß nun, wie man eine Redoxreaktion außerhalb von wässrigen Substanzen aufstellt, allerdings komme ich bei folgender Redoxreaktion in saurer Lösung nicht weiter:
Formulieren Sie eine Reaktionsgleichung für die Oxidation von Schwefelwasserstoff mit Kaliumpermangnant zu Schwefelsäure in einer Säuren Lösung.
Mir geht es dabei allerdings nur dabei, wie man jetzt die oxidation des Schwefelwasserstoffs aufstellt. Wie soll man überhaupt die Oxidationszahl ablesen, wenn S in einem So42- Anion steckt?
Die Lösung ist
H2S + 4H2O - - - > H2SO4+ 8e + 8H+
2 Antworten
Hallo Bjoern4Torateon
zu den Oxidationszahlen (OZ):
in S²⁻ entspricht die OZ der Ladung und ist somit -2. Im SO₄²⁻ hat der Sauerstoff wie meist die OZ -2. Für die 4 O-Atome zusammen also -8. Bei einem mehratomigen Ion muss die Summe der OZ der Ladung entsprechen:
Ladung ist -2, die 4 O zusammen -8, für den Schwefel gilt dann -2 = ? -8 und ? = +6.
Der Schwefel wird von der OZ -2 im S²⁻ zur OZ +6 im SO₄²⁻ oxidiert, dabei werden 8 Elektronen frei. Das ergibt dann erst mal die unausgeglichene Gleichung:
S²⁻ → SO₄²⁻ + 8 e⁻
Rechts sind sehr viele negative Ladungen und links fehlt ein Stoff, der dem SO₄²⁻ die Sauerstoff-Atome liefert. Dieses Problem lässt sich mit einem 'Schlag' lösen:
S²⁻ + 4 H₂O → SO₄²⁻ + 8 e⁻ + 8 H⁺
Die 4 H₂O liefern den Sauerstoff und die verbliebenen Protonen den Ladungsausgleich.
Und immer zur Sicherheit die Ladungs- und Atombilanz machen.
Deine Lösung:
H₂S + 4 H₂O → H₂SO₄ + 8 e⁻ + 8 H⁺
unterscheidet sich von meiner nur durch ein paar H-Atome:
S²⁻ + 4 H₂O → SO₄²⁻ + 8 e⁻ + 8 H⁺
LG
Da wir beide auf dasselbe Ergebnis kommen, ist das eine Bestätigung für den Fragesteller, dass wir beide richtig liegen mit unserer Antwort. :)
Passiert mir auch gelegentlich, zumal, wenn das Schreiben der Antwort längere Zeit in Anspruch nimmt. Man schreibt eine Antwort, weil noch keine da ist, schickt sie ab und muss dann feststellen, dass währenddessen eine weitere gleichartige Antwort vorliegt.
Und das Ausgleichen mit dem protonen macht man, weil man sich in einer säurigen Lösung befindet, oder auf was stüzt sich das?
Zuvor bei der Redoxreaktion beim Verbrennen hat man ja lediglich mit Elektronen erweitert.
...hat man ja lediglich mit Elektronen erweitert.
Die Erweiterung mit Elektronen ist dazu da, um die abgegebenen und aufgenommenen Elektronen in Einklang zu bringen. Zum Ausgleichen werden sie nicht benutzt, da sie vom Redox-Vorgang abhängen.
...auf was stützt sich das?
Das Ausgleichen wird nötig, um die Atombilanz und die Ladungsbilanz in Ordnung zu bringen. Prinzipiell kann man mit H⁺/H₃O⁺, H₂O und OH⁻ ausgleichen, wenn man z.B. nicht weiß, ob die Lösung sauer, neutral oder basisch ist. In saurer Lösung nimmt man H⁺/H₃O⁺ bzw. H₂O, in basischer Lösung H₂O bzw. OH⁻. In der Regel ergibt es sich automatisch, womit man ausgleichen muss, wie dein Beispiel zeigt:
Rechts sind sehr viele negative Ladungen und links fehlt ein Stoff, der dem SO₄²⁻ die Sauerstoff-Atome liefert.
Hier gelingt das Ausgleichen nur mit H₂O. H⁺ würde nur die Ladung ausgleichen, nicht aber die fehlenden O's beschaffen.
Ok, gut. Und das Ausgleichen mit H⁺ und H₂O könnte man auch im Neutralen machen oder?
Ja geht. Man merkt eigentlich ziemlich schnell, ob man mit seinem Ausgleichsversuch Erfolg hat oder nicht. Manchmal ist es einfach ausprobieren :)
Die Oxidationsstufe im Sulfat ist eigentlich recht einfach zu ermitteln. Für den Hausgebrauch kann man dem Sauerstoff prinzipiell die Oxidationszahl (OZ) -2 zuordnen. Damit ergeben sich für die 4 O-Atome im SO4²⁻ gesamt -8. Damit die Ladungsbilanz stimmt, muss der Schwefel dann die OZ +6 haben. 4 O mit -8 plus ein S mit +6 ergibt für die Gesamtladung des Sulfats -2, also genau die Ladung des SO4²⁻.
Und dann sieht man auch, wie viele Elektronen von Sulfidion S²⁻ abgegeben werden müssen, um es zum Sulfation zu oxidieren:
S²⁻ --> SO4²⁻ + 8 e⁻
Das stimmt nun erst einmal weder von der Ladungs- noch von der Massenbilanz. Damit das hinkommt, gleicht man mit Wasser und H⁺ aus:
S²⁻ + 4 H2O --> SO4²⁻ + 8 e⁻ + 8 H⁺
Für die Oxidation von Sulfid zu Sulfat in basischer Lösung kann man formulieren:
S²⁻ + 8 OH⁻ <--> SO4²⁻ + 8 e– + 4 H2O
Danke für die Antwort.
Und das kann man auch konsistent so anwenden?
Also dass man bei der Oxidation von Sulfid zu Sulfat im Sauren das Sulfid mit H2O, das sulfat mit H+, und im Basischen das Sulfid mit Hydroxid Anionen und das sulfat aber mit Wasser ausgleicht?
Hatte Deine Antwort wieder mal zu spät gelesen, daher diese blöde Redundanz.