Redoxgleichung?

Wie kann man so eine Aufgabe lösen?

Gib die Reduktions-, Oxidations- sowie die Gesamtgleichung an.

Iod reagiert mit Natriumchlorat in saurer Lösung.

Danke im Voraus

Answer 1

[Picus48]

Ohne entsprechende Vorkenntnisse kann man als Schüler derartige Aufgaben nicht lösen, wenn nur die Edukte gegeben sind. Was abläuft, hängt primär von den Redoxpotentialen der beteiligten Spezies ab und von den Reaktionsbedingungen, insbesondere vom pH-Wert. Im vorliegenden Fall weiß man vielleicht, dass Chlor ein stärkeres Oxidationsmittel ist als Iod und daher vermutlich das Chlor aus dem Chlorat zum Chlorid reduziert wird. Damit kann man die Reduktion als Teilgleichung hemdsärmlig mal so formulieren:

Red: ClO₃⁻ + 6 e⁻ --> Cl⁻

Die 6 Elektronen machen aus dem Cl⁺^V ein Chloridion Cl⁻¹

Ox: I₂ --> 2 IO₃⁻ + 10 e⁻

Ein Iod⁺⁰ muss 5 Elektronen abgeben, um den Oxidationszustand +V im Iodat zu erreichen.

Damit die Elektronenbilanz ausgeglichen wird, wird die Reduktion mit dem Faktor 5 erweitert und die Oxidation mit 3.

• 5 ClO₃⁻ + 30 e⁻ --> 5 Cl⁻
• 3 I₂ --> 6 IO₃⁻ + 30 e⁻

Addition:

5 ClO₃⁻ + 30 e⁻ + 3 I₂ --> 5 Cl⁻ + 6 IO₃⁻ + 30 e⁻

Elektronen kürzen sich raus:

5 ClO₃⁻ + 3 I₂ --> 5 Cl⁻ + 6 IO₃⁻

Nun müssen wir dafür sorgen, dass die Ladungen ausgeglichen werden. Das macht man hier, weil das ganze im Sauren läuft mit H⁺. Links sind 5 negative, rechts 11 negative Ladungen. Daher packen wir rechts 6 Protonen drauf:

5 ClO₃⁻ + 3 I₂ --> 5 Cl⁻ + 6 IO₃⁻ + 6 H⁺

Bleibt noch die Sauerstoffbilanz hinzubügeln. Links sind 15 O rechts sind es 18. Daher fügen wir links 3 mal Wasser ein:

5 ClO₃⁻ + 3 I₂ + 3 H₂O --> 5 Cl⁻ + 6 IO₃⁻ + 6 H⁺

Und damit haben wir es geschafft. Alles stimmt, die Massenbilanz der Atome, der Elektronenaustausch und die Ladungsbilanz.

Comments

[Privau]

Und was ist mit der Natrium Na passiert?

[Picus48]

@Privau

Mit den Kationen, also hier dem Natrium, passiert nichts. Das kann man in der Reaktionsgleichung mitführen, ist aber nur unnötiger Ballast und macht die Sache nur unnötig umfangreicher, Für den Redoxprozess ist es ohne Bedeutung. Man kann also auch schreiben:

5 NaClO₃ + 3 I₂ + 3 H₂O --> 5 NaCl + 6 HIO₃

Das ist zwar formal richtig, trägt aber nicht der Tatsache Rechnung, dass die Verbindungen in wässriger Lösung in Ionen dissoziiert sind, Wenn man es korrekt notieren will, schreibt man die Zustände der Spezies in Klammern dahinter.

5 Na⁺(aq) + 5 ClO₃⁻(aq) + 3 I₂ (aq) + 3 H₂O(l) --> 5 Na⁺(aq) + 5 Cl⁻(aq) + 6 H⁺(aq) + 6 IO₃⁻(aq)

Das ist dann einigermaßen korrekt, wobei man für H⁺ besser noch H₃O⁺ verwendet. aq = aqueous = wässrig, in Lösung, l = Liquid = flüssig