Wie bestimmt man die Oxidationszahl von CH3OH + 3/2 O2 <—> CO2 + 2 H2O wo in jedem Molekül ein Sauerstoffatom auftritt?

Hallo zusammen, ich habe leider kaum Chemiekenntnisse, habe aber in meinem Studium oft mit Redoxreaktionen zu tun.

Hierbei ist oft die Anzahl der übertragenen Elektronen anhand der Oxidationszahl zu ermitteln. Grundsätzlich würde ich sagen, dass ich das Prinzip verstanden habe, indem ich mich an den dafür festgelegten Regeln orientiere.

Leider komme ich bei folgendem Beispiel nicht weiter:

CH3OH + 3/2 O2 <—> CO2 + 2 H2O

Meine Idee:

Normalerweise schreibe ich immer die Ladungen oben über die einzelnen Atome und ermittle so den Unterschied zwischen den Ladungen. In diesem Beispiel habe ich ja beispielsweise für C eine Änderung von -II zu +IV und somit insgesamt 6 Elektronen abgebe.

Verwirrend finde ich hingegen den Sauerstoff O...Hierbei habe ich in jedem Molekül ein O, was dazu führt, dass wenn ich folgende Änderungen erhalte (immer nur auf das O-Atom in den Molekülen bezogen):

CH3OH (O=-2) nach CO2 (O=-4) --> +2e

CH3OH (O=-2) nach 2 H2O (O=-4) --> +2e

3/2 O2 (O=0) nach CO2 (O=-4) --> +4e

3/2 O2 (O=0) nach 2 H2O (O=-4) --> +4e

Das wären ja insgesamt 12 Elektronen durch Sauerstoff (Reduktion) und nur 6 durch Kohlenstoff (Oxidation)...

Hat hier jemand eine Idee, was mein Fehler sein könnte?

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Warum gilt [HA] = [A-] bei Halbneutralisation?

Mir ist klar, dass halb Neutralisation zB erreicht wird, wenn ich 0,01 mol NaOH mit 0,02 mol HAc vermischen:

HAc + OH- <-> H2O + Ac-, also die hälfte von HAc wird neutralisiert und entsprechend finde ich die andere hälfte als Ac- --> [HAc] = [Ac-]. ABER wir haben doch auch noch HAc + H2O <-> H3O+ + Ac-!! Und dabei wird ein wenig HAc zu H+ und entsprechend müsste beim halbneutralisationspunkt ein wenig mehr Ac- als HAc vorhanden sein??

Daher verstehe ich das Argument nicht, dass da - sagen wir bei 25°C - über Hasselbalch pKa = pH gelten sollte und bei erhöhung der Temperatur verschiebt sich das Gleichgewicht/ die dissoziation (van-`t Hoff) noch weiter nach Rechts.

Ich sollte zB. zwischen 25°C und 70°C in +5°C schritten den pH wert Messen, als Ausgangssituation musste ich bei 25°C [HAc] = [Ac-] annehmen. Dieses Verhältnis ändert sich dann mit zunehmender Temperatur aber ich verstehe diese erste Annahme einfach dann nicht.

Hätte ich bei 70°C die Lösung mit 75ml 0,01mol/L NaOH und 75ml 0,02mol/L erstellt, wäre [HAc] < [A-] oder nicht (einfach weil mehr dissoziiert)? Also warum bei 25°C (was jetzt meiner Meinung nach kein großer Unterschied ist) [HAc] = [Ac-]?

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[Physik] Geschwindigkeitsfilter bei Ionenstrahlen?

Guten Tag,

ich benötige bei der Aufgabe noch etwas Hilfe, um sie verstehen zu können. Ich freue mich sehr auf eure hilfreichen Antworten.

[Hinweis des Lehrers zur Aufgabe:]

Ar^(+) Ionen haben die Ladung 2, Ar^(2+) Ionen die Ladung 2e. Verwenden Sie für die Masse der Argon-Ionen den Wert 39,948 * 10^(-27) kg.
  • Was sind überhaupt Argon Ionen?
  • Wieso ist die Ladung von Ar^(+) Ionen = 2 und nicht e, denn die Ladung von Ar^(2+) Ionen ist ja 2e.

[Hier meine bereits bestehenden Fragen:]

  1. Wie genau würdet ihr eine mögliche Antwort auf die Aufgabe 2.1 „Erklären Sie die Funktionsweise des Geschwindigkeitsfilters.“ formulieren? Mein Vorschlag: In einem Geschwindigkeitsfilter können mithilfe eines elektrischen und eines magnetischen Feldes Elektronen einer bestimmten Geschwindigkeit aus einem Strom von geladenen Teilchen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gewonnen werden.
  2. Aber woran erkenne ich überhaupt, dass es sich hier um Elektronen handelt? Es handelt sich ja um Argon Ionen und das verwirrt mich.
  3. Ich benötige noch viel Hilfe bei dieser ganzen Aufgabe 2 (2.1 und 2.2) 🤯

[Damit ihr mir leichter bei der Aufgabe helfen könnt, schreibe ich euch hier die Aufgaben 2.1 und 2.2 als Text hin, damit ihr den Text als Zitat in eurer Antwort verwenden könnt.]

2.1

Erklären Sie die Funktionsweise des Geschwindigkeitsfilters.

Weisen Sie nach, dass die Ladung und die Masse der Ionen keinen Einfluss auf die Geschwindigkeit der gefilterten Ionen des Strahls haben.

2.2

Nach Verlassen des Filters bewegt sich der Strahl aus Ar^(+) -Ionen und Ar^(2+) -Ionen durch eine Blende in einem Magnetfeld B2 mit der gleichen Flussdichte B2 = B1 weiter und wird auf einen Detektor abgelenkt, der die Strahlen an zwei Stellen P1 und P2 registriert.

Geben Sie an, welche der Argon-Ionen im Punkt P1 bzw. im Punkt P2 auftreffen.

Begründen Sie Ihre Antwort.

Berechnen Sie die erforderliche Spannung am Kondensator des Geschwindigkeitsfilters, wenn der Auftreffort der Ar^(+) -Ionen von der Blende den Abstand a = 20 mm haben soll.

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Geschwindigkeit, Elektrodynamik, Ionen, Kondensator, Argon, elektrisches Feld, Flussdichte, Magnetfeld, Plattenkondensator

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