Redoxreaktion Eisen(III)oxid?
Hilfe 😭
Ich schreibe morgen einen Chemie-Test über Redoxreaktionen. Ich hab mir das Beispeil: Eisen(III)oxid vorgenommen.
Ich verstehe bloß, dass in diesem Fall
Fe (Eisen) = Reduktionsmittel ist, da es Elektronen abgibt, und
O2 = Oxidationsmittel ist, da es Elektronen aufnimmt
Da die Oxidationszahl von Fe +III und von O2 -II ist, muss man Fe2 und O3 hinschreiben, also als Reaktionsgleichung:
Fe + O2 ---> Fe2O3
ABER:
Wie schreib ich das jetzt in der Oxidation und Reduktion?
Vielleicht:
Oxidation: 2Fe ---> Fe + 2e
Reduktion: O3 + 6e ---> 2O
Irgendwie macht das keinen Sinn? Weil ja auf beiden Seiten dieselbe Anzahl an Elektronen stehen muss.
Die kleinste Vielfache von 2 und 3 ist ja 6, wäre es dann bei der
Oxidation: 2Fe ----> Fe + 6e
? Das würde mehr Sinn machen, glaube ich...
Als Redoxreaktion dann:
Fe + O2 ---> 2Fe2O
Irgendwie sieht das aber falsch aus 🤔
Kann mir jemand allgemeine Schritte auflisten, wie man die Oxidation und Reduktion nach einer Reaktionsgleichung überhaupt aufstellt?
Oder generell eine Erklärung 😭 ich war die letzten zwei Stunden krank und musste mir auf YouTube alles erklären lassen
3 Antworten
Es geht doch ganz eindeutig um die Oxidation von elementarem Eisen (Fe) zu Eisen(III)oxid. Elementares Eisen hat die Oxidationszahl 0. Das Eisen im Eisen(III)oxid hat die Oxidationszahl +III, was sonst sollte die "(III)" im Namen des Oxids bedeuten? Damit ist der erste Ansatz für die Teilgleichung der Oxidation:
Fe --> Fe³⁺ + 3 e⁻
Der erste Ansatz für die Reduktion des Sauerstoffs kann sein:
O + 2 e⁻ --> O²⁻
Das müssen wir nun zusammenfassen, um daraus die Redoxgleichung zu basteln. Das funktioniert aber nur dann, wenn die Elektronenbilanz stimmt. Die Anzahl der abgegebenen Elektronen bei der Oxidation muss gleich sein mit der Anzahl der bei der Reduktion aufgenommenen. Das gelingt ganz einfach, indem zunächst die Reduktionsgleichung mit dem Faktor 1.5 erweitert wird.
1,5 O + 3 e⁻ --> 1,5 O²⁻
Jetzt können wir zusammenfassen, wobei sich die Elektronen rausrechnen:
Fe + 1,5 O + 3 e⁻ --> Fe³⁺ + 3 e⁻ + 1,5 O²⁻
Fe + 1,5 O --> Fe³⁺ + 1,5 O²⁻
Damit könnten wir schon einmal eine formal richtige Verhältnisformel für das Produkt Eisen(III)oxid formulieren:
Fe + 1,5 O --> FeO1,5
Das ist aber aus 2 Gründen nicht optimal, erstens kommt der Sauerstoff als zweiatomiges Gas O2 daher und zweitens sind nicht ganzzahlige Indizes in Summen- und Verhältnisformeln nicht gerne gesehen. Abhilfe erreicht man hier durch Erweiterung der Gleichung mit geeigneten Faktoren. Zuerst x 2:
2 Fe + 1,5 O2 --> Fe2O3
Das kann man eigentlich so stehen lassen, weil es absolut korrekt ist. Wenn man die nicht ganzzahligen stöchiometrischen Faktoren als störend empfindet, kann man erneut die Gleichung erweitern. Noch einmal x 2:
4 Fe + 3 O2 --> 2 Fe2O3
Zunächst müsstest du die obere Reaktionsgleichung noch ausgleichen, wobei
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3
herauskommen würde. In der Oxidation hättest du dann
4Fe → 4Fe3+ + 12e-
und in der Reduktion
3O2 + 12e- → 6O2-
Du solltest dir erst mal klar machen, was die Zahlen bedeuten, da scheinst du alles durcheinander zu bringen. Das ist so, als wenn du eine Grammatikarbeit schreibst und die Buchstaben nur teilweise kennst. Ladungen ignorierst du völlig.