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Redoxgleichungen aufstellen
Chemie · Klasse 11–12 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: E.1 RedoxreaktionenHessen: Q3.3 Redoxgleichgewichte
Eine Redoxgleichung ist erst fertig, wenn Atome und Ladungen stimmen. Der sichere Weg führt über zwei Teilgleichungen, die man so kombiniert, dass sich die Elektronen herauskürzen.
Worum es geht
Bei einer Redoxreaktion gibt ein Teilchen Elektronen ab (Oxidation), ein anderes nimmt sie auf (Reduktion). Das Teilchen, das Elektronen aufnimmt, ist das Oxidationsmittel; es wird selbst reduziert. Weil keine freien Elektronen übrig bleiben dürfen, müssen abgegebene und aufgenommene Elektronen gleich viele sein. In saurer Lösung gleicht man Sauerstoff mit H₂O und Wasserstoff mit H⁺ aus.
Die Regeln
| Schritt | Vorgehen | Beispiel MnO₄⁻ → Mn²⁺ |
|---|---|---|
| Oxidationszahlen | bestimmen, wer Elektronen aufnimmt oder abgibt | Mn: +VII → +II |
| Elektronen | Differenz der Oxidationszahlen | + 5 e⁻ auf der linken Seite |
| Sauerstoff | mit H₂O ausgleichen | 4 O → 4 H₂O rechts |
| Wasserstoff | mit H⁺ ausgleichen | 8 H → 8 H⁺ links |
| Kombinieren | Teilgleichungen auf gleiche Elektronenzahl bringen (kgV), addieren | Elektronen kürzen sich heraus |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: MnO₄⁻ reagiert in saurer Lösung mit Fe²⁺; es entstehen Mn²⁺ und Fe³⁺.
| Schritt | Rechnung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Reduktion | MnO₄⁻ + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O | Mn sinkt von +VII auf +II, nimmt also 5 Elektronen auf |
| 2 · Oxidation | Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ | jedes Fe²⁺ gibt ein Elektron ab |
| 3 · Angleichen | Oxidation · 5: 5 Fe²⁺ → 5 Fe³⁺ + 5 e⁻ | kgV(5, 1) = 5, so viele Elektronen werden übertragen |
| 4 · Addieren | MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O | die 5 e⁻ stehen auf beiden Seiten und fallen weg |
| 5 · Ladungsprobe | links −1 + 10 + 8 = +17 · rechts +2 + 15 = +17 | Ladung bleibt erhalten, genau wie Atome |
Der typische Fehler
Nur die Atome ausgleichen, nicht die Ladung. Fe³⁺ + Cu → Fe²⁺ + Cu²⁺ sieht fertig aus: je ein Fe und ein Cu auf beiden Seiten. Die Ladungen stimmen aber nicht, links +3, rechts +4. Cu gibt zwei Elektronen ab, Fe³⁺ nimmt nur eines auf. Richtig: 2 Fe³⁺ + Cu → 2 Fe²⁺ + Cu²⁺, beide Seiten +6.
So prüfst du dein Ergebnis
Zwei Bilanzen. Zähle jede Atomsorte links und rechts, dann addiere alle Ladungen links und rechts. Beide Bilanzen müssen stimmen, und in der fertigen Gleichung darf kein e⁻ mehr stehen. Zum Schluss prüfen, ob sich die Koeffizienten noch kürzen lassen.