Die elektrochemische Spannungsreihe der Metalle durch schülergerechte Experimente kennenlernen und verstehen oder Redoxreaktionen an Alltagsbeispielen ergründen: Geben Sie ihrer Klasse mit diesen Beiträgen prägende Einblicke in die Welt der Elektrochemie. - Keine ausgewählt -
Schulform
Klassenstufe
Oxidation von Metallen
Fragen Sie Schülerinnen und Schüler im Chemie-Anfangsunterricht, ob Metalle brennen können, so antworten diese meistens mit nein. Diese Antwort entspricht ihren Erfahrungen, z. B. Elektrochemische Spannungsreihe - Anorganische Chemie. mit einem Grill, einem Kaminofen oder einem Feuerzeug aus Metall. Auch die Vorstellung, dass Verbrennen extrem langsam und ohne Flamme erfolgen kann, wirkt befremdlich auf sie. Ziel dieser Einheit ist es, vorhandene Alltagsvorstellungen zum Thema Verbrennen zu fachlich angemessenen Konzepten weiterzuentwickeln. Durch E...
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Einstieg in die Elektrochemie
Auch vor der Sekundarstufe II macht die aktuelle Situation nicht halt, Lernen auf Distanz und der damit verbundene verstärkte Einsatz moderner Medien und Methoden erfordert neue didaktische Ideen, bietet aber auch die Gelegenheit, Altbewährtes neu zu sehen.
Metalle Und Redoxreaktionen - Hamburger Bildungsserver
S und P, sogar Cl
bilden viele Verbindungen wo diese Elemente mit positiven Oxidationszahlen
auftreten, z. B. S +IV O 2
Formeln
Verbindungen aus 2
Elementen
Ihre Formeln ergeben sich
als eine Folge der Elektroneutralitt:
Aluminiumoxid =
Aluminium(+III)oxid(II)
Indices verhalten sich umgekehrt 2: 3
Al 2 O 3
(Ionenverbindung aus Al 3+ und O 2 aufgebaut)
Besonders merken: Chlorwasserstoff HCl, Schwefelwasserstoff H 2 S,
Wasserstoffperoxid H 2 O 2, Ammoniak NH 3 und
Ammonium NH 4 +
Suren und Basen
Salzsure = Chlorwasserstoff
in Wasser = HCl aq = H 3 O + + Cl
H 2 SO 4 und Co. : H 2 SO 3
H 2 CO 3
H 3 PO 4
HNO 3
HNO 2
Zu diesen Formeln: Namen sowie
Namen, Formeln und Ladungen der Surereste, also z. Redoxreaktionen (Teil I) - Wie kann man reine Metalle gewinnen? - Niedersächsischer Bildungsserver. B.
Phosphorsure, Dihydrogenphosphat H 2 PO 4 ,
Hydrogenphosphat HPO 4 2, Phosphat PO 4 3
H 3 O +
und OH , Ammoniak ist eine Base. Natronlauge, in Wasser gelstes
Natriumhydroxid = NaOH aq ist eine starke Base. Entsprechendes gilt
fr andere Metallhydroxide; KOH etc.
Salze
Aufspaltung in Ionen
MgCl 2 Mg 2+ +
2 Cl
"gedankliche" Aufspaltung in Ionen
MgCl 2 Mg 2+ aq
+ 2 Cl aq tatschliche Trennung der
Ionen beim Auflsen in Wasser
Zusammengesetzte Ionen sind
meist negativ geladen (SO 4 2, etc. ); Ausnahme: Ammonium
NH 4 + ersetzt Metallion, z. im (NH 4 +) 2 SO 4
Oxidationszahlen
Ermitteln der Oxidationszahl
eines Atoms; feststellen, ob eine gegebene Reaktion eine Redoxreaktion ist
oder nicht, feststellen wo Oxidation und wo Reduktion liegen.
Redoxreaktionen (Teil I) - Wie Kann Man Reine Metalle Gewinnen? - Niedersächsischer Bildungsserver
Bei der Oxidation hingegen verbindet sich der Kohlenstoff mit dem Sauerstoff und es entsteht Kohlenstoffdioxid. Gib an, welche Reaktionen zu elementarem Metall führen können. Drei der Auswahlmöglichkeiten sind richtig. Ein Stoff, der stark reduzierend ist, geht leicht eine Bindung mit Sauerstoff ein. Damit aus Metallverbindungen, wie zum Beispiel Kupferoxid, elementares Kupfer entsteht, muss die Verbindung ihren Sauerstoff loswerden. Das funktioniert besonders gut mit Kohlenstoff. Erhitzt man die beiden Stoffe miteinander, so wird der Sauerstoff des Kupfers einfach an den Kohlenstoff
weitergegeben. Eine weitere Möglichkeit von einer Verbindung zum elementaren Metall zu gelangen, ist eine
Reaktion mit einem stärker reduzierenden Metall. Metalle und Redoxreaktionen - Hamburger Bildungsserver. Ein stärker reduzierendes Metall, wie zum Beispiel Eisen, nimmt
dem Kupferoxid ebenfalls seinen Sauerstoff ab und wird dabei oxidiert, während das Kupferoxid zu Kupfer reduziert wird. Oftmals verwendet man lieber Kohlenstoff als andere Metalle, da Kohlenstoff sehr viel preiswerter ist.
Elektrochemische Spannungsreihe - Anorganische Chemie
Man verwendet eine Elektrode aus einem inerten platinierten Platinblech. Inert bedeutet, dass das Platinblech nicht an der Reaktion zwischen dem Redoxpaar teilnimmt. Platiniertes Platin ist ein Platinblech, das mit einer feinverteilten Platinschicht überzogen ist. Dies vergrößert die Oberfläche, an der das Wasserstoffgas absorbiert werden kann. Das spezielle Platinblech wird in eine Salzsäure-Lösung mit der Oxonium-Konzentration von [H 3 O +] = 1 mol/L getaucht und mit Wasserstoffgas bei Atmosphärendruck (p= 1. 013 hPa) und einer Temperatur von T= 25 °C umspült. Merke Hier klicken zum Ausklappen Merke: Standardbedingungen: c = 1 mol/L; p = 1. 013 hPa; T = 25 °C. Das Platinblech absorbiert Wasserstoff auf seiner porösen Oberfläche, der so für das Redoxpaar ( H 2 /2 H 3 O +) bereitgestellt wird. Das Standardpotential der Normalelektrode wird gleich Null gesetzt: E 0 ( H 2 /2 H 3 O +) = 0 V. Abbildung 23: Standard-Wasserstoff-Elektrode, auch Normalelektrode genannt Um die Standardpotentiale anderer Redoxpaare zu messen, hat man ein galvanisches Element gebaut, bei dem die Normalelektrode eine der Elektroden darstellt.
Ein Reduktionsmittel nimmt während der Reaktion Sauerstoff auf. Ein Oxidationsmittel gibt während der Reaktion seinen Sauerstoff ab. Bei einer Redoxreaktion reduziert das Reduktionsmittel seinen Reaktionspartner und nimmt dabei Sauerstoff auf. Das Oxidationsmittel hingegen oxidiert seinen Reaktionspartner und gibt dabei seinen Sauerstoff ab. Diese beiden Schritte laufen gleichzeitig ab. Reagiert beispielsweise ein Metalloxid wie Kupferoxid mit Kohlenstoff, so gibt das Kupferoxid seinen Sauerstoff an Kohlenstoff weiter. Das Kupferoxid ist in diesem Fall das Oxidationsmittel. Der Kohlenstoff nimmt den Sauerstoff des Kupferoxids auf und ist somit das Reduktionsmittel dieser Reaktion. Bestimme, ob ein Oxidationsmittel oder ein Reduktionsmittel beschrieben wird. Mir einem Staubtuch werden zwar Möbelstücke entstaubt, das Staubtuch selbst ist danach aber nicht mehr sauber. Die Namen der Reaktionspartner geben uns Aufschluss darüber, welche Aufgabe sie während der Reaktion übernehmen. So reduziert ein Reduktionsmittel seinen Reaktionspartner, während ein Oxidationsmittel seinen Reaktionspartner oxidiert.
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