Thermitreaktion/aluminothermisches Verfahren?
Oxidation: Al --> Al3+ + 3e-
Reduktion: Fe3+ + 3e- --> Fe
Ionengleichung Al + Fe3+ --> Al3+ + Fe
Wieso ist die Stoffgleichung folgende?:
2Al +Fe2O3 --> 2Fe + Al2O3
Ich verstehe nicht, weshalb es 2 Aluminiumteilchen sind und 2 Fe Teilchen. In der Oxidation, resp. Reduktion war davon nie die Rede und die Anzahl übertragenen/abgegebenen Elektronen stimmt ja.
2 Antworten
In der Oxidationsgleichung geht es darum, was mit dem einzelnen Al-Atom passiert. In der Reduktionsgleicung geht es darum, was mit dem einzelnen Fe-Atom passiert.
In der Ionenschreibweise die Zusammenfassung für beides.
Bis dahin taucht auch kein Sauerstoff auf.
Die verwendete Eisenoxidvariante enthält je Molekül 2 Fe-Atome. Da für die Reaktion gleich viele Al-Atome benötigt werden, und Reaktionsgleichungen nicht mit halben Molekülen arbeiten (das wäre bei 3 Sauerstoffatomen im Molekül auch "ein wenig" schwierig), lautet die Reaktionsgleichung eben 2Al +Fe2O3 --> 2Fe + Al2O3, hier werden dann auch 6e- übertragen.
Das Problem ist, dass die verwendeten Kationen dreiwertig sind (3+) und Sauerstoff zweiwertig (2-) ist. Wenn man daraus ein neutrales Teilchen basteln will, MUSS man zwei Kationen und entsprechend 3 Anionen einsetzen:
Al(3+) Al(3+) O(2-) O(2-) O(2-)
=> Al2O3
Es gibt keinen einfacheren Weg, um aus diesen gegebenen Ionen ein neutrales Teilchen zu basteln. Und neutrale Teilchen sind Bedingung; ansonsten wäre es eine Ionengleichung.
Weil wegen obiger Argumentation zwei Al(3+) eingesetzt werden müssen, müssen auch alle anderen Metalle der Reaktionsgleichung entsprechend mit Faktor 2 versehen werden.
Rat: Belass es bei der Ionengleichung, wenn es nicht explizit anders gefordert wurde. Die ist kurz und knackig (und richtig!). Die Stoffgleichung ist für die fortgeschrittenen Berechnungen der Elektrochemie eh meist überflüssig.
VG