Chemie: Redoxgleichungen aufstellen

Vorwissen

• Reaktionsgleichungen aufstellen
• Salzformeln/Verhältnisformeln von Salzen
• Ionenbildung aus Elementen
• Grundwissen zu Redoxreaktionen

Redoxreaktionen Schema

• Redoxgleichungen folgen einem bestimmten Schema.
• Beispiel: Reaktion von Natrium und Chlor zu Natriumchlorid.

Beispiel 1: Natrium und Chlor

Teilgleichungen

• Natrium
  • Natrium in der ersten Hauptgruppe → 1 Außenelektron
  • Oxidation: Natrium gibt 1 Elektron ab
  • Reaktion: Natrium → Natriumkation + Elektron
• Chlor
  • Chlor in der siebten Hauptgruppe → 7 Außenelektronen
  • Reduktion: Chlor benötigt 1 Elektron (Edelgaskonfiguration)
  • Chlor als Molekül (zwei Atome): 2 Elektronen benötigt
  • Reaktion: Cl2 (Molekül) + 2 Elektronen → 2 Chloridionen

Elektronenausgleich

• Beide Teilreaktionen müssen gleiche Anzahl an Elektronen haben.
• KGV von 1 (Oxidation) und 2 (Reduktion) ist 2.
• Oxidation: Multiplizieren mit 2 → 2 Natriumatome → 2 Natriumkationen + 2 Elektronen
• Reduktion: Mit 1 multiplizieren (da schon 2 Elektronen)

Zusammenfassung der Teilreaktionen

• Linke Seite: 2 Natriumatome, 1 Chlormolekül, 2 Elektronen
• Rechte Seite: 2 Natriumionen, 2 Elektronen, 2 Chloridionen
• Elektronen kürzen
• Vereinfachung zur Salzformel: NaCl (neutral, 1:1 Verhältnis)
• Aggregatzustände und Energieumsatz hinzufügen

Beispiel 2: Aluminium und Sauerstoff

Teilgleichungen

• Aluminium
  • Aluminium in der dritten Hauptgruppe → 3 Elektronen abgeben
  • Oxidation: Aluminium → Al³⁺ + 3 Elektronen
• Sauerstoff
  • Sauerstoff in der sechsten Hauptgruppe → 6 Außenelektronen
  • Reduktion: O₂ (Molekül) + 4 Elektronen → 2 Oxidionen

Elektronenausgleich

• KGV von 3 (Aluminium) und 4 (Sauerstoff) ist 12.
• Oxidation: Mit 4 multiplizieren → 4 Aluminiumatome → 4 Al³⁺ + 12 Elektronen
• Reduktion: Mit 3 multiplizieren → 3 O₂ + 12 Elektronen → 6 Oxidionen

Zusammenfassung der Teilreaktionen

• Linke Seite: 4 Aluminiumatome, 3 Sauerstoffmoleküle, 12 Elektronen
• Rechte Seite: 4 Al³⁺, 12 Elektronen, 6 O²⁻
• Elektronen kürzen
• Vereinfachung zur Salzformel: Al₂O₃ (2x Einheit)
• Aggregatzustände und Energieumsatz hinzufügen

Abschluss

• Überprüfung des Verständnisses der Redoxreaktionen.
• Einladung zur weiteren Vertiefung bei Bedarf.