Oxidationszahlen Cu+H2SO4->CuO+H2O+So4
Ich verstehe das mit den Oxidationszahlen noch nicht so ganz, kann mir da wer helfen?^^
4 Antworten
Soweit ich weiß müsste die richtige Reaktionsgleichung heißen:
Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O
Die von Dir angegebene Gleichung stimmt nicht, weil einerseits die Anzahl der einzelnen Atome nicht stimmt und da deine Oxidation nicht mit einer Reduktion gekoppelt ist.
@quasselstripper: Deine Reaktisongleichung stimmt auch nicht ganz, da Du auf der rechten Seite mehr Kupferatome hast, als auf der linken Seite und auch bei Dir stimmen die Oxidationszahlen nicht.
So, nun zur Erklärung der Oxidationszahlen.
In Deiner Aufgabe kommt elementares Kupfer vor, wie bereits erwähnt haben Elemente die Oxidationsstufe 0. Kupfer wird normalerweise zu Kupfer(2+) oxidiert, das heißt das Kupferatom gibt formal 2 Elektronen ab (Oxidation). Diese 2 Elektronen werden vom Schwefel aufgenommen (Reduktion).
Nun zu den Oxidationszahlen der anderen beteiligten Atome. Wie KHange zuvor beschrieben hat, hat Sauerstoff im Normalfall die Oxidationsstufe -2 und Wasserstoff die Oxidationsstufe +1. Das heißt in der Schwefelsäure hat man 4* 2fach negativ geladene Sauerstoffatome, macht -8. Da 2 1fach positive geladene Wasserstoffatome vorhanden sind, ist die formale Ladung ohne den Schwefel in der Schwefelsäure -6. Da Schwefelsäure ein neutrales Molekül ist, muss der Schwefel nun so stark positiv geladen sein, dass die negative Ladung aufgehoben wird. In Dem fall hat der Schwefel die Oxidationsstufe +6.
Im CuSO4 hat man nun anstatt 2er 1fach positiv geladenen Wasserstoffatome ein Kupferatom, demnach hat Kupfer hier die Oxidationsstufe +2. Im SO2 hat Schwefel nur noch die Oxidationsstufe +4. Der Sauerstoff erhält erneut eine 2fach negative Ladung, sodass die beiden Sauerstoffatome die Ladung -4 ergeben. Da auch SO2 ein neutrales Molekül ist, mus der Schwefel diese Ladung aufheben, er hat also eine 4 fach positive Ladung +4).
Im Endeffekt hat also das Kupferatom 2 Elektronen abgegeben und das Schwefelatom 2 Elektronen aufgenommen. Somit stimmt die Anzahl aller beteiligten Atome auf beiden Seiten überein und auch die Anzahl übertragener Elektronen. Wichtig bei Redoxreaktionen ist, dass die Anzahl der aufgenommen Elektronen mit der Anzahl der abgegebenen Elektronen übereinstimmt, weil keine Elektronen zerstört oder erschaffen werden können.
Zum Schluss sei noch einmal betont, dass die Ladungen rein formal sind und nicht der tatsächlichen Ladung entsprechen. Die Oxidationsstufen helfen nur bei der Ermittlung von Reaktionsgleichungen.
P.S.: Um die schöne Auflistung der Oxidationsstufen von KHLange zu vervollständigen sei noch gesagt, dass Sauerstoff in der Verbindung Sauerstoffdifluorid (OF2) in positiver Oxidationsstufe vorkommt. (+2)
Die Oxidationszahl ist eine empirische Größe, die hilfreich zum schnellen Auffinden der in einer Reaktionsgleichung miteinander reagierenden Stoffmengen ist; ihre Aussagekraft hin-sichtlich der wahren Elektronenverteilungen ist jedoch kritisch zu betrachten. Problematisch ist es auch, die Oxidationszahlen in römischen Zahlen zu schreiben, außer da, wo es von der I.U.P.A.C. bindend vorgeschrieben ist (und sie schreibt es – historische Zusammenhänge ignorierend – fast überall vor, etwa FeCl3 = Eisen(III)-chlorid, denn mit römischen Zahlen lassen sich nur natürliche Zahlen schreiben.
Noch ein paar Richtlinien zur Festlegung der Oxidationszahlen:
• Bei ladungsneutralen Molekülen oder Formeleinheiten ist die Summe der Oxidations-zahlen stets Null.
• Elemente haben immer die Oxidationszahl Null.
• Auch Atome mit der Oxidationszahl 0 können sich in chemischer Bindung befinden, Beispiel Ni(CO)4, Nickeltetracarbonyl.
• Bei ionisierten Atomen ist die Oxidationszahl stets der gleich der Ladungszahl.
• Alkalimetallkationen haben stets die Oxidationszahl +1.
• Erdalkalimetallkationen haben stets die Oxidationszahl +2.
• In Halogeniden hat das Anion stets die Oxidationszahl –1.
• Die Oxidationszahl eines gebundenen Atoms oder isolierten Ions kann nicht größer als seine Gruppennummer im Periodensystem sein, ist aber häufig kleiner.
• Wasserstoff hat die Oxidationszahl +1 (Ausnahme Hydride: -1)
• Sauerstoff hat die Oxidationszahl –2 (Ausnahme Peroxide: -1, Hyperoxide: -1/2, Ozonide –1/3).
Die ganze Gleichung ist verkorkst, stammt aber nicht von mir!
Ja. Ich weiß schon. Wollte mich nur vergewissern, ob ich da mit meinen rudmentären Chemie-Kenntnissen richtig liege.
Die Wikipedia meint, wenn Kupfer und Schwefelsäure reagieren, müsse das so aussehen:
Cu + 2 H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2 H2O
Die Gleichung ist korrekt und zeigt die oxidierende Wirkung von heißer konzentrierter Schwefelsäure.
Da fehlt doch was. Auf der rechten Seite ist 1 O mehr als Links.
Ich glaub, dass die Formel so aussieht: Cu+H2SO4->2CuO+H2O+S
Cu ist glaub ich ein Element.
H2OSo4 ist ein Molekül (besteht als aus mehreren Elementen)
Wenn man beides in ei Reagenzglas macht, dann reagieren die beiden Substanzen miteinander. Und zwar so, dass CU mit O zu einem Molekül wird, H2O (= Wasser) und S abgespalten werden.
Aber stimmt denn die Formel? Fehlt da auf der rechten Seite nicht 1 O?