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Redoxreaktion

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Friedrich Karl Schmidt

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  • »Friedrich Karl Schmidt« ist der Autor dieses Themas

Beiträge: 1 468

Registrierungsdatum: 8. März 2013

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Montag, 10. Februar 2014, 21:51

Redoxreaktion

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Zitat

jag 06.02.2014 23:10
AW: Rdoxgleichungen
Nein, das kann man so nicht machen, da sich die 16 H+aus der Zahl der übergehenden Elektronen ergeben. Das ist der entscheidende Schritt:

S22- -> 2 SO42- + 10 e-

Die Oxidationszahl des Schwefels im S22- ist - 1: Die Ladung durch die Zahl der Atome (oder: 2* x = -2; x = Oxidationszahl). Die Oxidationszahl im SO42- ist - 6. Somit Differenz 5, dies *2, da ja S22-.

Erst dann erfolgt der Ladungsausgleich/Ausgleich mit Wasser:

S22- + 8 H2O -> 2 SO42- + 10 e- + 16 H+

Gruß

jag



Zitat

jag05.02.2014 20:14
AW: Rdoxgleichungen
Für 3 habe ich das mal gemacht. Annahme: Basische Reaktionsbedingungen.

Oxidationen:

Fe2+ -> Fe3+ + e-
S22- -> 2 SO42- + 10 e-
S22- + 8 H2O -> 2 SO42- + 10 e- + 16 H+

Reduktion:

O2 + 2 H2O + 4 e- -> 4 OH-

Gemeinsames Vielfache der Summe der übergehenden Elektronen: 10 + 1 = 11 bzw. 4. Gl. 1 und gl. 2 mit 4, Gl. 3 mit 11 multiplizieren.

4 Fe2+ -> 4 Fe3+ + 4 e-
4 S22- + 32 H2O -> 8 SO42- + 40 e- + 64H+

11 O2 + 22 H2O + 44 e- -> 44 OH-

Gleichungen addieren:

4 Fe2+ + 4 S22- + 11 O2 + 54 H2O -> 4 Fe3+ + 8 SO42- + 64 H+ + 44 OH-

Die Zahl der Elektronen hebt sich auf. H+ und OH- reagieren zu Wasser:

4 Fe2+ + 4 S22- + 11 O2 + 54 H2O -> 4 Fe3+ + 8 SO42- + 20H+ + 44 H2O

Wasser rechts und links wegkürzen:

4 Fe2+ + 4 S22- + 11 O2 + 10 H2O -> 4 Fe3+ + 8 SO42- + 20 H+

Im alkalischen kann man postulieren, dass die H+ zu Wasser reagieren und überschüssige OH- (+ 22 OH-) mit dem Eisen3+ das Hydroxid bilden:

4 Fe2+ + 4 S22- + 11 O2 + 10 H2O + 22 OH- -> 4 Fe(OH)3 + 8 SO42- + 10 H2O

Wasser wegstreichen:

4 Fe2+ + 4 S22- + 11 O2 + 22 OH- -> 4 Fe(OH)3 + 8 SO42-

Ich habe aus Zeitersparnis die Formatierungen tw. weggelassen. Man sieht aber, dass da kein triviales Problem ist - vor allem, wenn man mit Redox nicht so gut Bescheid weiss.

Gruß

jag
Für andere ist das Problem sehr wohl trivial. Sollte es zumindest für all diejenigen sein, die nach einem vernünftigen System vorgehen.

Nachdem der TES zu recht die Bilanz bemängelt hatte und in Beitrag Nr 22 der Fehler durch Chemagie konkretisiert und korrigiert worden war , dann diese Reaktion in Beitrag 23:

Zitat

jag07.02.2014 11:53
AW: Rdoxgleichungen
Peinlich.

Aber der Themenersteller hat offenbar doch einiges verstanden und gelernt.

Ich werde eine Korrektur des Beitrags erstellen (diesmal zuerst auf Papier geschrieben) und dann hier einstellen.

Gruß

jag
Der Fehler ist weniger peinlich als der untaugliche Versuch , ihn zu beschönigen

Zitat

jag 07.02.2014 17:01
AW: Rdoxgleichungen

So, jetzt die Korrektur:

Oxidationen:

Fe2+ -> Fe3+ + e-
S22- -> 2 SO42- + 14 e-
S22- + 8 H2O -> 2 SO42- + 14 e- + 16 H+

Reduktion:

O2 + 2 H2O + 4 e- -> 4 OH-

Gemeinsames Vielfache der Summe der übergehenden Elektronen: 14 + 1 = 15. Gl. 1 und gl. 2 mit 4, Gl. 3 mit 15 multiplizieren.

4 Fe2+ -> 4 Fe3+ + 4 e-
4 S22- + 32 H2O -> 8 SO42- + 56 e- + 64H+

15 O2 + 30 H2O + 60 e- -> 60 OH-

Gleichungen addieren:

4 Fe2+ + 4 S22- + 15 O2 + 62 H2O -> 4 Fe3+ + 8 SO42- + 64 H+ + 60 OH-

Die Zahl der Elektronen hebt sich auf. H+ und OH- reagieren zu Wasser:

4 Fe2+ + 4 S22- + 15 O2 + 62 H2O -> 4 Fe3+ + 8 SO42- + 64 H+ + 60 OH-

4 Fe2+ + 4 S22- + 15 O2 + 62 H2O -> 4 Fe3+ + 8 SO42- + 4 H+ + 60 H2O

Wasser rechts und links wegkürzen:

4 Fe2+ + 4 S22- + 15 O2 + 2 H2O -> 4 Fe3+ + 8 SO42- + 4 H+

Im alkalischen kann man postulieren, dass die H+ zu Wasser reagieren und überschüssige OH- (+ 16 OH-) mit dem Eisen3+ das Hydroxid bilden. die 4 H+ reagieren zu Wasser:

4 Fe2+ + 4 S22- + 15 O2 + 2 H2O + 16 OH- -> 4 Fe(OH)3 + 8 SO42- + 4 H2O

Wasser wegstreichen:

4 Fe2+ + 4 S22- + 15 O2 + 16 OH- -> 4 Fe(OH)3 + 8 SO42- + 2 H2O

Eisen und S22- zu Pyrit vereuinfachen:

4 FeS2 + 15 O2 + 16 OH- -> 4 Fe(OH)3 + 8 SO42- + 2 H2O

Ich habe aus Zeitersparnis die Formatierungen tw. weggelassen. Bitte überprüfen. Müsste jetzt aber stimmen.

Gruß

jag


Fürwahr eine fachliche, wie auch pädagogische "Meisterleistung" .


Meine Alternative ohne überflüssigen Ballast :

Teilgleichung für die Oxidation : Ansatz mit der Bilanz für Fe und S. \[FeS_2 \ -> \ Fe(OH)_3 \ + \ 2 \ SO_4^{2-} \] Ausgleichen der Sauerstoffbilanz mit H2O : \[FeS_2 \ + \ 11 \ H_2O \ + \ -> \ Fe(OH)_3 \ + \ 2 \ SO_4^{2-} \] Ausgleichen der Ladungsbilanz in saurer Lösung mit H+ , hier aber wegen des alkalisch angenommenen Mediums mit H2O/OH- . In Teilschritten also so :
\[FeS_2 \ + \ 11 \ H_2O \ + \ -> \ Fe(OH)_3 \ + \ 2 \ SO_4^{2-} \ + \ 19 \ H^+ \] \[FeS_2 \ + \ 11 \ H_2O \ + \ 19 \ OH^- \ -> \ Fe(OH)_3 \ + \ 2 \ SO_4^{2-} \ + \ 19 \ H_2O \]\[FeS_2 \ + \ 19 \ OH^- \ -> \ Fe(OH)_3 \ + \ 2 \ SO_4^{2-} \ + \ 8 \ H_2O \] Ausgleichen der Ladungsbilanz mit Elektronen\[FeS_2 \ + \ 19 \ OH^- \ -> \ Fe(OH)_3 \ + \ 2 \ SO_4^{2-} \ + \ 8 \ H_2O \ + \ 15 \ e^- \] Teilgleichung für die Reduktion nach gleichem Muster wie vor : \[ O_2 \ + \ 2 \ H_2O \ + \ 4 \ e^- \ -> \ 4 \ OH^- \] Angleichen der Elektronenzahlen durch Multiplizieren der Teilgleichungen mit 4 bzw. 15 , danach Addieren der beiden Teilgleichungen sowie Verrechnen der auf beiden Seiten auftretenden Spezies : \[4 \ FeS_2 \ +\ + \ 15 \ O_2 \ + \ 16 \ OH^- \ -> \ 4 \ Fe(OH)_3 \ + \ 8 \ SO_4^{2-} \ + \ 2 \ H_2O \]

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