Chemie-Vorlesung: Komplexe Gleichungen im sauren und basischen Bereich

Wichtige Grundlagen

• Kenntnis der Fachbegriffe rund um Redoxreaktionen erforderlich
• Fähigkeit, Redoxgleichungen aufzustellen
• Bestimmung von Oxidationszahlen

Komplexe Reaktionen aufstellen

• Erkennen von Schlüsselwörtern in Aufgabenstellungen (z.B. Wasserstoffperoxid, Permanganat)
• Aufstellen von Redox-Paaren:
  • Paar 1: Permanganat (MnO₄⁻) zu Mangan-Ion (Mn²⁺)
  • Paar 2: Wasserstoffperoxid (H₂O₂) zu Sauerstoff (O₂)

Schritte zur Aufstellung der Redox-Gleichung

1. Oxidationszahlen bestimmen:
   • Sauerstoff hat i.d.R. -2
   • Permanganat: von +7 auf +2
   • Wasserstoffperoxid: Sauerstoff von -1 auf 0
2. Elektronenübertragungen berechnen:
   • Permanganat nimmt 5 Elektronen auf (Reduktion)
   • Wasserstoffperoxid gibt 2 Elektronen ab (Oxidation)
3. Ladungsausgleich:
   • In saurer Lösung mit H⁺ ausgleichen
   • Permanganatseite: Ausgleich durch 8 Protonen
   • Wasserstoffperoxidseite: Ausgleich durch 2 Protonen
4. Wasserausgleich:
   • Ausgleich der Wasserstoff- und Sauerstoffatome durch Wasser (H₂O)
5. Elektronenanzahl angleichen:
   • Kleinster gemeinsamer Vielfaches von Elektronen bestimmen
   • Reduktion mit 2, Oxidation mit 5 multiplizieren
6. Zusammenführen der Teilreaktionen:
   • Elektronen und überschüssige Protonen kürzen

Redoxreaktion im basischen Bereich (Jod und Chlor)

• Schlüsselwörter: Jod, Chlor, basische Lösung
• Redox-Paare:
  • Chlor zu Chlorid
  • Jod zu Jodid

Schritte zur Aufstellung

1. Oxidationszahlen und Elektronenübertragung:
   • Chlor: von 0 auf -1
   • Jod: von 0 auf +5
2. Ladungsausgleich:
   • Mit OH⁻ in basischer Lösung
   • Ausgleich der Differenz mit OH⁻
3. Wasserausgleich:
   • Wasser gleichmäßig verteilen
4. Elektronenanzahl angleichen:
   • Vielfaches von 2 und 10 bestimmen
   • Linke Seite multiplizieren, rechte bleibt gleich
5. Zusammenführen und Kürzen:
   • Elektronen kürzen

Fazit

• Schrittweises Vorgehen macht komplizierte Gleichungen beherrschbar
• Praxisbeispiele verdeutlichen die Methode

Diese Notizen bieten eine Zusammenfassung der wichtigsten Schritte zur Aufstellung komplexer Redoxgleichungen in sauren und basischen Lösungen. Sie sind eine wertvolle Hilfe für das Verständnis der Reaktionsmechanismen.