Redoxgleichungen aufstellen und ausgleichen für Redoxreaktionen | Chemie Endlich Verstehen
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Transkript (automatisch erstellt)

0:00 Chemie endlich verstehen. Heute mit dem Thema Redox-Gleichungen aufstellen. Als Vorwissen solltet ihr schon mal mitbringen, dass ihr wisst, wie man Reaktionsgleichungen aufstellt und welche Teile was bedeuten. Ihr solltet außerdem Salzformeln beziehungsweise Verhältnisformeln von
0:15 Salzen aufstellen können. Ihr solltet wissen, was bei der Ionenbildung aus den Elementen passiert und solltet auch wissen, was eine Redox-Reaktion ist. Falls ihr noch was nachholen müsst, schaut einfach in die Beschreibung. Dort sind die Links zu den Videos. Grundsätzlich sind Redox-Reaktionen
0:34 nach einem bestimmten Schema aufzustellen. Das findet ihr auf der verlinkten Seite und ich werde euch das an zwei Beispielen stückweise erklären. Das erste Beispiel ist die Reaktion von Natrium und Chlor zu Natriumchlorid. Fangen wir mit den Teilgleichungen an. Ich gehe jetzt einfach der
0:50 Reihe nach vor. Fangen wir mit Natrium an und da es ja um die Elektronenübertragung geht, müssen wir schauen, wie viel Außenelektronen Natrium hat. Das finden wir natürlich im Periodensystem. Natrium steht in der ersten Hauptgruppe und kann also ein Außenelektron abgeben. Das heißt,
1:07 es findet hier eine Oxidation statt. Selbst wenn Natrium hier so steht, müsst ihr immer im Hinterkopf behalten, dass wir einfach ein Natrium-Atom mit einem Außenelektron haben. Natrium reagiert also zu einem Natrium-Kationen und einem Elektron. Als nächstes Chlor. Chlor
1:26 liegt als Molekül vor. Die Elemente, die als Molekül vorkommen, solltet ihr auswendig kennen. Das sind diese hier (als kleine Erinnerung). Wir schauen also auch für Chlor ins Periodensystem und schauen, wie viele Außenelektronen es hat. Chlor steht in der siebten Hauptgruppe und hat
1:43 also sieben Außenelektronen und benötigt ein weiteres Elektron, um die Edelgaskonfiguration zu erreichen. Das heißt, Chlor wird reduziert. Bei Chlor handelt es sich um ein Molekül. Das heißt, wir haben zwei Chlor-Atome, die über eine Elektronenpaarbindung miteinander verbunden
2:03 sind. Wir brauchen also nicht nur ein einziges Elektron, sondern wir können uns das vorstellen, als hätten wir zwei Chlor-Atome, die jeweils ein Elektron. Also muss ein Chlor-Molekül mit zwei Elektronen reagieren und es entstehen dabei zwei Chlorid-Ionen. An dieser Stelle
2:24 haben Schüler oft ein Problem, da die Zwei aus dem Index in den Faktor wandert. Das liegt daran, dass wir aus einem Chlor-Molekül zwei Chlorid-Ionen bekommen. Das heißt, die Zwei steht hier dafür, dass die zwei Orte miteinander verbunden sind. Wir haben die Chlorid-Ionen jedoch einzeln vorliegen.
2:43 Darum ist in dieser Stelle der Faktor vorne. Jetzt sind die Teilgleichungen soweit fertig und wir kommen zum Elektronenausgleich. Der Elektronenausgleich bedeutet eigentlich nur, dass beide Teilreaktionen immer die gleiche Anzahl an Elektronen haben müssen. Das Ganze funktioniert
3:02 über das kleinste gemeinsame Vielfache. Das kennt ihr von den Reaktionsgleichungen schon. Das kleinste gemeinsame Vielfache von 1 und 2, die 1 steht für das eine Elektron der Oxidation, die 2 für die zwei Elektronen in der Reduktion. Das kleinste gemeinsame Vielfache
3:17 von 1 und 2 ist 2. Das heißt, wir müssen beide Teilreaktionen auf zwei Elektronen bringen. Die Oxidation multiplizieren wir dazu einfach mit 2. So erhalten wir zwei Natrium-Atome, die zu zwei Natrium-Kationen reagieren und zwei Elektronen. Für die Reduktion müssen wir jetzt mit
3:40 1 multiplizieren, da hier ja bereits schon zwei Elektronen vorliegen. Der letzte Schritt ist das Zusammenfassen der Teilreaktionen. Dabei schreiben wir alles auf der linken Seite der Teilreaktionen auf der rechten Seite der Teilreaktionen zusammen in eine Redox-Reaktion. Das heißt,
3:57 auf der linken Seite haben wir zwei Natrium-Atome, ein Chlor-Molekül und zwei Elektronen. Auf der rechten Seite haben wir zwei Natrium-Ionen, zwei Elektronen und zwei Chlorid-Ionen. An dieser Stelle müssen wir noch wegkürzen, was auf beiden Seiten gleich ist. Das sind in diesem Fall
4:15 die beiden Elektronen. Und jetzt vereinfachen wir die Gleichung einfach noch etwas weiter. Wir schreiben wieder Natrium und Chlor auf, da sich nichts verändert. Und die Ionen, die wir jetzt hier vorfinden, schreiben wir unten als Salzformeln auf. Falls ihr nicht mehr wisst,
4:34 wie die Salzformeln funktionieren, schaut euch das Video nochmal an. Eine kleine Erinnerung: Hier haben wir zwei Natrium-Ionen, das sind die hier oben, und zwei Chlorid-Ionen. Die Salzformel ist jetzt die kleinste elektrisch neutrale Einheit. Das heißt, von Natrium und Chlorid
4:48 gleicht sich die Ladung so aus, also eins zu eins. Und dementsprechend ist die Salzformel NaCl. Damit aber auch alle Ionen irgendwie unterkommen, brauchen wir dieses ganze zwei Mal, also ein Natriumchlorid und noch ein Natriumchlorid. Zum Schluss müssen wir nur noch die Aggregatzustände
5:07 ergänzen und den Energieumsatz und schon ist die Redox-Reaktion fertig aufgestellt. Das zweite Beispiel ist die Reaktion von Aluminium und Sauerstoff zu Aluminiumoxid. Wir fangen wieder mit den Teilgleichungen an und fangen für Aluminium an. Aluminium steht in der
5:27 dritten Hauptgruppe und kann also drei Elektronen abgeben und wird dementsprechend oxidiert. Wenn Aluminium drei Elektronen abgegeben hat, haben wir einen 3fach positiv geladenen Aluminiumion und drei Elektronen. Sauerstoff steht in der sechsten Hauptgruppe und hat dementsprechend
5:46 sechs außen Elektronen. Das heißt, für jedes Sauerstoffatom brauchen wir zwei Elektronen, um es zu reduzieren. Ein Sauerstoffmolekül besteht aus zwei Sauerstoffatomen. Für jedes Atom brauchen wir zwei Elektronen. Somit brauchen wir insgesamt vier Elektronen. Wenn nun das Sauerstoffmolekül
6:04 diese vier Elektronen aufgenommen hat, bekommen wir zwei Oxidionen, die zweifach negativ geladen sind. Die Teilreaktionen sind fertig und wir brauchen wieder den Elektronenausgleich. Das kgV, also das kleinste gemeinsame Vielfache von drei Elektronen hier oben und vier Elektronen
6:24 hier unten, ist 12. Um die obere Gleichung auf 12 Elektronen zu bringen, müssen wir mit vier multiplizieren. Wir bekommen dann vier Aluminiumatome, die zu 4 Aluminiumionen reagieren, und aus den drei Elektronen, multipliziert mit 4, werden 12. Um die Reduktion auf 12 Elektronen zu
6:46 bringen, müssen wir mit drei multiplizieren. Das heißt, drei Sauerstoffmoleküle, zwölf Elektronen und sechs Oxidionen. Schon sind wir beim letzten Schritt, dem Zusammenfassen. Alles, was auf der linken Seite stand, wird auch bei der Redoxreaktion und nach links geschrieben:
7:06 vier Aluminiumatome, drei Sauerstoffmoleküle, 12 Elektronen. Alles von der rechten Seite wieder auf die rechte Seite: 4 Aluminiumionen, 12 Elektronen, sechs Oxidionen. Jetzt wird wieder gekürzt. Die beiden Elektronen kommen auf beiden Seiten weg und das Ganze wird weiter
7:28 vereinfacht. Hier verändert sich nichts und die Ionen werden nun als Salz geschrieben. Aluminiumionen sind dreifach positiv geladen. Davon haben wir vier Stück und den Sauerstoff, also den Oxidionen, haben wir sechs Stück. Die Salzformel, das ist immer die neutrale,
7:46 ist diese hier: Al2O3. Und diese Einheit haben wir zwei mal. Zum Abschluss kommen nur noch die Aggregatzustände und der Energieumsatz. Ich hoffe, ihr habt so weit alles verstanden. Bis bald.