Ladungsausgleich mit H3o+

Erste Frage Aufrufe: 3104     Aktiv: 10.06.2020 um 18:27

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Wieso gleiche ich bei einer Redoxgleichung die Ladungen mit H3o+ Oder oh- aus? Mir ist klar, dass die Ladungen ausgeglichen sein müssen aber ich verstehe nicht wieso mit H3o plus (ich könnte ja auch ein anderes positiv geladenes teilchen nehmen). Wo ist da der zusammenhang zur säure base reaktion? 

 

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Das ist ein gute Frage, die gar nicht so einfach zu beantworten ist. Ich versuche mal ein paar Erklärungsversuche zu geben.

A) Wir betrachten isolierte Reaktionen. Natürlich kommt in der Natur ein Mix aus allen möglichen Atomen und Ionen vor. Aber bei einem naturwissenschaftlichen Problem versuchst du den Sachverhalt isoliert zu betrachten mit den Parametern, die für die Reaktion eine Rolle spielen. Natürlich könntest du alle möglichen Ionen mit einbeziehen, aber das ändert nichts an dem Problem.

B) Bei Redoxreaktionen werden oft Ionen betrachtet, die im wässrigen löslich sind. Folglich spielt die Autoprotolyse des Wassers eine Rolle, weshalb H+ und OH- einen wesentlichen Einfluss haben. Zudem besitzten H+ und OH- eine hohe Leitfähigkeit für Elektronen (Grotthuß-Mechanismus), was die Reaktivität in Redoxreaktionen erhöht.

C) Die Redoxreaktion zu einem bestimmten Produkt hängt von verschiedenen Faktoren ab (Stabilität des Produkts, Thermodynamik, Elektrodenpotential,...). Der pH-Wert (Konzentration von H+ und OH-) spielt eine wichtige Rolle für viele Reaktionen. Hier ein Beispiel unter Punkt 1 (http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/umat/mangan/oxmangan.htm) wie ein unterschiedlich starker pH-Wert das Potential und die Produkte ändert. Das kann man z.B. auch anhand des Massenwirkungsgesetz veranschaulichen. H+ und OH- gehen mit einer wesentlich höheren Potenz ein als vergleichbare größere Ionen.

D) ...

Ist das verständlich?

 

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Student, Punkte: 850

 

Also finden sozusagen zwei reaktionen statt? Einmal säure base und redox.
Z.b beim Ion NO3- kann ja bei einer säure base reaktion von salpetersäure mit wasser entstehen.
Wenn ich also eine redox reaktion mit NO3- durchführen möchte z.b um kupfernitrat zu erhalten muss ich zuerst salpetersäure mit wasser reagieren lassen?

Ich entschuldige mich für meine saloppe ausdrucksweise aber es ist echt schwer meine Frage zu formulieren :).

  ─   sebii 08.06.2020 um 20:49

Man sollte beide Phänomene klar trennen für das Verständnis.

1) Eine Säure-Base-Reaktion überträgt Protonen. Es unterscheiden sich Protonen-donatoren und -akzeptoren nach der Reaktion von den Ausgangsstoffen.
2) Eine Redoxreaktion überträgt Elektronen. Du hast Elektronen-donatoren (Oxidation) und akzeptoren (Reduktion) die nach der Reaktion sich von den Ausgangsstoffen unterscheiden. Es ändert sich die Oxidationszahl von Atomen.

Ja, in einer komplexen Redoxreaktion können beide Prozesse auftreten

Ja das Auflösen einer Säure ist eine Säure-Base-Reaktion.
ABER, Für die Enstehung von Kupfernitrat ist es entscheidend wie das Kupfer vorher vorlag. Wenn du bereits gelöstes Cu2+ hast ist es keine Redoxreaktion, da sich die Oxidationsstufe nicht ändert und keine Elektronen übertragen werden.
Ist es elementares Kupfer (Oxidationsstufe 0) dann ändert sich die Oxidationsstufe zu Cu2+ und die Elektronen werden auf den Stickstoff übertragen. Es entstehen z.B. Stickoxide (https://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer(II)-nitrat in der 1. Reaktion). Der Stickstoff akzeptiert die Elektronen und die Oxidationsstufe wird geändert. Bei einer Redoxreaktion gibt es also immer einen Elektronenakzeptor und Donor.

Vermutlich hast du das Phänomen noch nicht ganz verstanden, dann ist es sicher hilfreich so lange nachzufragen, bis es klar ist. Um komplexe Fragestellungen verstehen zu können, benötigt es das Wissen über jedenen Einzelschritt. Mit wenig Erfahrung dauert das meist länger. Oft ist es auch schwierig den Erklärungen von Leuten zu folgen, die bereits mehr Erfahrung in solchen Themen haben.

  ─   dr deuterium 09.06.2020 um 12:11

Vielen dank.
Die meisten erklärungen im internet welche ich gefunden habe sagen, dass im sauren bereich mehr h3o+ ionen vorliegen was ja logisch ist sonst wäre es ja nicht sauer . Und man diese dann einfach zum ausgleichen verwenden kann (da es ja genügend hat).
Was ich mich einfach frage ist, diese ionen stehen in der reaktionsgleichung dann ja drinn also müssen sie ja auch etwas zur Reaktion beitragen.
Wenn das einte redoxpaar ein säurerest beinhaltet z.b bei salpetersäure welches im wasser ja zu h3o+ und no3- zerfällt ist mir das klar aber wie sieht es bei anderen paaren aus?

  ─   sebii 10.06.2020 um 18:27

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