Redoxraktionen? Nur Edukte gegeben?
Wenn gegeben ist:
Aluminiumchlorid & Calcium reagieren miteinander.
Woher weiß ich dann, was das Produkt ist? Also was wird oxidiert/reduziert-wie findet man dies nur mit Infos AlCl3 + Ca—> ? heraus?
Ich verstehe es wenn z.b. gesagt wird X+Y reagiert zu Calciumchlorid+Z
aber wenn nicht, bin ich ratlos ^^
LG Emilia :)
2 Antworten
wie findet man dies nur mit Infos AlCl3 + Ca—> ? heraus?
Indem man sich zunächst einmal fragt, was denn überhaupt an Reaktionen denkbar ist. Es geht um hier um REDOX. Das Aluminium liegt im Edukt in oxidierter Form mit der Oxidationszahl +III vor. Das Calcium ist als elementares Metall reduziert und bekommt damit die OZ 0 verpasst. Und wenn eine Redoxreaktion ablaufen soll, dann kann sie das entweder tun oder auch nicht. Aber wenn man einmal unterstellt, dass sie abläuft, dann gibt es ja kaum eine andere Möglichkeit, dass das Aluminium dabei reduziert wird und das Calcium im Gegenzug oxidiert. Es fließen also Elektronen vom Calcium zum Aluminium. Was anderes kommt doch, wenn man einmal so an die Sache herangeht, nicht infrage. Was sollte sonst passieren?
Man wird als Produkte dann elementares Aluminium erwarten und Calciumchlorid. Das kann man dann schon einmal ganz naiv so aufschreiben:
AlCl3 + Ca → Al + CaCl
Leider passt es aber noch nicht, weil wir links 3 Cl-Atome am Aluminium haben und rechts nur eines. Auch sollten wir gelernt haben, dass Calcium als Element der 2. Hauptgruppe, also der Erdalkalimetalle, 2 Valenzelektronen hat und somit in Verbindung mit dem einwertigen Chlorid-Ion zu Calciumchlorid mit der Verhältnisformel CaCl2 reagiert. Somit korrigieren wir die erste Gleichung ein wenig:
AlCl3 + Ca → Al + CaCl2
Leider stimmt die Bilanz der Atome hier immer noch nicht. Das liegt daran, dass das Al³⁺ im AlCl3 + 3 Elektronen braucht und das Ca aber nur 2 Elektronen abgeben kann. Aber das kann man locker hinbekommen, wenn man 3 Ca hernimmt, die zusammen 6 Elektronen abgeben können. Und das reicht dann für 2 Al³⁺. Also:
2 AlCl3 + 3 Ca → 2 Al + 3 CaCl2
Und schon ist die Redoxgleichung richtig, sofern sie überhaupt ablaufen sollte. Um das zu entscheiden, muss man die Redoxpotentiale kennen. Aber das ist dann ein anderes Thema.
Man muss da schon ein wenig in der Materie sein. Klar kann sich Calcium und Aluminium in metallischer Form zusammenfinden und eine Legierung bilden, also einer Art intermetallischer Verbindung. Das kann man sicherlich so zusammenschmelzen. Aber! Bei diesen Aufgabe geht es um das Verständnis von Elektronenübergängen zwischen (in Wasser) gelösten Metallionen und elementaren Metallen. Man muss hier einmal ein Verständnis dafür entwickeln, dass Fe als massives Eisenstück völlig andere Eigenschaften hat als das Fe³⁺-Ion in einer Lösung. Im Kochsalz ist das Chlorid-Ion Cl⁻ absolut als geschmacksprägend willkommen, dem Chlormolekül Cl2 möchte man hingegen nicht so intensiv ausgesetzt sein.
Vielen Dank für die Antwort! :)
Woher weiß man denn nochmal genau, dass das Aluminium im Edukt in oxidierter Form vorliegt (wieso nicht reduziert-woran genau sieht man dies?) und dass das Calcium reduziert wird?
LG
Wenn das Aluminium oder ein anderes Metall in einer Verbindung vorliegt, wie hier in Verbindung mit Chlor, dann hat es einen oxidierten Zustand. Ansonsten würde da einfach Al stehen. Das wäre dann der elementare Zustand, also so wie in einem Alustab. Und weiter reduziert als negative Al-Ionen kommt es praktisch nie vor. Die Metalle sind üblicherweise immer elementar vorliegend, jedenfalls die edlen Metalle. Die unedlen Metalle kommen in der Natur praktisch nur in ihrer oxidierten Form vor, weil sie eben leicht oxidierbar sind und mit allem relativ leicht reagieren.
Für die Schule: Wenn als Edukt das Elementsymbol für ein Metall ohne eine Ladung steht, dann kann es nur Elektronen abgeben und zu einem positiven Kation werden. Me -->Me⁺ + e⁻ Das Me ist der reduzierte, das Me⁺ der oxidierte Zustand.
Wenn eine Reaktion stattfindet, wird am Ende der unedelste Stoff oxidiert sein und der edelste Stoff reduziert sein. In diesem Fall ist das Oxidans eben nicht Sauerstoff, sondern Chlor und die Frage "was ist edler und was unedler" stellt sich zwischen Aluminium und Calcium. Das muss man dann eben aus der Redoxliste ablesen.
Wenn schon der unedlere der beiden oxidiert ist, findet übrigens gar keine Redoxreaktion statt. Dann streicht man einfach den Reaktionspfeil durch.
„Was sollte sonst passieren?“ ich hatte an sowas gedacht wie dass sich das Ca mit dem Aluminium verbindet (weil ohne den Sauerstoff fand ich’s jz nicht mehr so eindeutig) aber das funktioniert ja wahrscheinlich nicht