Wieso muss man bei manchen Redoxreaktionen zB H+ oder OH- oder H2O hinzufügen?

Ich habe hier zB eine Reaktion:

Cu + HNO3 ---> NO2 + Cu²+

Oxidation und Reduktion getrennt würde ich so aufschreiben:

Ox: Cu --> Cu²+ + 2e-

Re: HNO3 + 1e- --> NO2

In der Anleitung aber steht bei der Reduktion folgendes:

Re: HNO3 + 2e- + H+ ---> NO2 + H2O

Ich blicke da nicht durch. Ich weiß nur, dass man das bei suarer Lösung oder so hinzufügt, aber wann was und wieviel??

Hilfe!

Lg Danke

Answer 1

[jobul]

Warum einfach, wenn es auch kompliziert geht. Was da in der Anleitung steht, ist ziemlich komisch. In der ersten Reaktionsgleichung verschwinden ein O und ein H. In der 2. wird ein H⁺ aus dem Hut gezaubert. Für besonders sinnvoll halte ich es nicht, Reaktionen mit isolierten Elektronen zu formulieren. Red/Oxreaktionen sind aus einem Guss. Warum also nicht 4 HNO₃ +Cu ⇌ Cu(NO₃)₂ +2 NO₂ +2 H₂O ??? Schließlich entstehen Kupfernitrat, Wasser und Stickstoffdioxid, was (bis auf das Wasser) deutlich zu erkennen ist. Und wenn es mit den Atomen hinkommt, braucht man nicht über irgendwelche H⁺ oder e⁻ zu rätseln.

Comments

[botanicus]

Wenn jemand die Teilvorgänge braucht, dann hilft es nicht, ihm zu sagen, dass man den Vorgang auch im Ganzen formulieren kann :-)

Answer 2

[Jouten]

Auf beiten Seiten der Gleichung muss ingesamt die gleiche Ladung sein. Wenn du links ein e- hast und rechts nicht auch eine negative Ladung brauchst du links eine positive Ladung (H+ oder H3O+) das muss übrigens in deiner Teilgleichung ganz unten +1e- heißen und nicht +2e-

Comments

[dide95]

Ja ich mache das dann in einem nächsten Schitt indem ich die Reduktion mal zwei nehme, also das passt schon.

Wegen der Ladung: Wenn ich das jetzt richtig verstehe, dann benötigt man bei der Oxidation nichts, weil sich Cu²+ und 2e- ausgleichen?!

Aber die Reduktion verstehe ich dann trotzdem nicht, denn H+ gleicht 1e- aus aber was ist mit H2O?

Oder verstehe ich das gerade vollkommen falsch?

[Jouten]

@dide95

Das H20 brauchst du weil du ja jetzt ein O und ein H aus dem HNO3 Molekül nimmst und du noch ein H+(bzw ein H3O+) zuviel hast. Diese Atome können ja nicht einfach verschwinden also gehen die alle ins Wasser (genauer gesagt reagiert OH- mit H+ = Säure-Base Reaktion) Auf beiden Seiten müssen nämlich auch immer die gleiche Anzahl an Atomen wieder vorkommen.

Und ja richtig bei dieser Oxidation gleichen die Cu²+ Ionen die e- aus deswegen brauchst du da keine H+Ionen

[dide95]

@Jouten

Cool, danke.

Ich glaube ich habe es verstanden.

Vielen Dank. :)

Answer 3

[willi55]

Eine Grundregel (Lavoisier) besagt, dass rechts und links des Reaktionspfeiles gleich viele Teilchen der gleichen Sorte stehen müssen.

Bei deinem Ansatz Ox. ist das gegeben. links ist Cu, neutral. Rechts ist Cu2+ und 2e-, also wieder Kupfer, 2+ Ladungen und 2- Ladungen, was sich neutralisiert, so dass keine Ladung übrig bleibt.

Bei der Reduktion ist das nicht so. Links steht HNO3, also 1 H, 1 N und 3 O, sowie 1 e-. Rechts sind aber nur 1 N und 2 O. Wo ist der Rest?? Die N in den beiden Teilreaktionen haben nicht die gleiche Oxidationsstufe. N in HNO3 ist +V und in NO2 ist N +IV. Um von +V nach +IV zu kommen braucht man NUR 1 e- (Deine Lösung ist also falsch). Es stehen also auf der linken Seite noch H und O, die rechts fehlen. Der Sauerstoff ist in der Oxidationsstufe -II, so dass also formal links OH- zu viel ist. Das ist in einer sauren Lösung (Salpetersäure) nicht möglich. Es wird also sofort eine S.B-Reaktion stattfinden, welche Wasser entstehen lässt. Dazu brauchst du in der Reduktionsteilreaktion ein H+. fertig.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Gelernt ist gelernt

Answer 4

[botanicus]

... und zu der Frage, warum OH- und H3O+: Die Gleichung beschreibt ja, was sich im Glas tut. Und wenn man im Glas eben ein saures Milieu hat, muss man eben mit H3O+ ausgleichen.