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1.2 Erstellung einer Redoxreihe

Allgemein: Metallatome können als Reduktionsmittel, Metallkationen als Oxidationsmittel reagieren. Durch Kombination eines beliebigen Metalls mit den Kationen eines anderen Metalls (bzw. dessen Salz) kann daher die relative Stärke eines Oxidations- bzw. Reduktionsmittels bestimmt werden.

Problem: Welches Metall (Zink, Kupfer, Silber, Eisen) sind stärkere Reduktionsmittel.

Experiment: vgl. AB Redoxreaktionen – Elektronenübergangreaktionen

01-02-a ab kupfersulfat-silbernitrat-kupfer-versuch

 

Beobachtung:

  Zn²⁺ Cu²⁺ Fe²⁺ Ag¹⁺
Zn x

rotbrauner Feststoff

Eisenniederschlag Silberüberzug
Cu nichts x nichts Silberüberzug
Fe nichts rotbrauner Feststoff x Silberüberzug
Ag nichts nichts nichts x

Auswertung:
Welche Teilchen liegen vor der Reaktion vor?
Cu + Zn²⁺ ⇨ keine Reaktion
Fe + Zn²⁺ ⇨ keine Reaktion
Cu + Fe²⁺ ⇨ keine Reaktion
Zn + Fe²⁺ ⇨ Eisenniederschlag
Zn + Cu²⁺ ⇨ rotbrauner Niederschlag
Fe + Cu²⁺ ⇨ rotbrauner Niederschlag

Ag + Zn²⁺ ⇨ keine Reaktion
Ag + Cu²⁺ ⇨ keine Reaktion
Ag + Fe²⁺ ⇨ keine Reaktion
Ag¹⁺ + Zn ⇨ Silberüberzug
Ag¹⁺ + Cu ⇨ Silberüberzug
Ag¹⁺ + Fe ⇨ Silberüberzug

Wie liegen die Teilchen in wässriger Lösung vor?

Als Ionen mit einer Hydrathülle; Schreibweise z.B. Zn²⁺ (aq)


Wie lassen sich die Beobachtungen erklären? Formuliert für stattfindende Reaktionen die

  • Teilreaktionen,
  • Teilchenreaktion,
  • Reaktionsgleichung und
  • unter Umständen dazugehörige Redoxschemata.

Reagenzglas 4: Zn-Elektrode in Eisen(II)-chloridlösung

 

Reagenzglas 5: Eisennagel in Kupfer(II)-sulfatlösung

Reagenzglas 6: Zinkelektrode in Kupfer(II)-sulfatlösung

Reagenzglas 10,11,12: Zink/Eisen/Kupferelektrode in Silber(I)-nitratlösung

Die Erklärung, warum und wie manche Reaktionen ablaufen findet man auch wieder in den Redox-Schemata; Überlegt euch, wie diese für die Reaktionen aussehen. 

Zusammenfassung: Redoxreaktionen laufen bevorzugt (freiwillig) so ab, dass das stärkere Reduktionsmittel mit dem stärkeren Oxidationsmittel zum schwächeren Reduktionsmitten und zum schwächeren Oxidationsmittel reagiert.