Allgemeine und Anorganische Chemie ___________________________________________________________________ 6. Übung zur Vorlesung „Allgemeine Chemie für Studierende mit Nebenfach Chemie WS 16/17 ______________________ Aufgabe 1: Bestimmen Sie die formalen Oxidationszahlen der Elemente in folgenden Verbindungen: 0 0 +I + +II +IV -I 2+ +V +VI -I Cl2, Na, K , Zn , MnO2, H2O2, HNO3, H2SO4, HCl, +VII +IV HClO4, SO32- +VI Cr2O72- ___________________________________________________________________ Aufgabe 2: Wasserstoffperoxid (H2O2) zerfällt in Anwesenheit eines Katalysators zu Wasser und Sauerstoff. Stellen Sie die Teilgleichungen für den Reduktions- und den Oxidationsvorgang von Wasserstoffperoxid auf und leiten Sie davon die Redoxgesamtgleichung ab! H2O2 O2 + 2e- + 2 H+ H2O2 + 2e- + 2 H+ 2 H2O 2 H2O2 O2 + 2 H2O _________________________________________________________________ Aufgabe 3: Was versteht man unter einer Redoxdispropotionierung bzw. einer Redoxkomproportionierung? Formulieren Sie jeweils ein Beispiel hierzu! Bei der chemischen Reaktion der Disproportionierung, Synonym: Dismutation, tritt im Rahmen einer Redoxreaktion ein Element gleichzeitig als Oxidationsmittel und als Reduktionsmittel auf, so dass es vorher in einer mittleren Oxidationsstufe, nachher teils in einer erhöhten und teils in einer niedrigeren Oxidationsstufe vorliegt. Die Atome werden also teils oxidiert, teils reduziert. Der umgekehrte Fall nennt sich Komproportionierung oder Synproportionierung 0 +I -I Disproportionierung: Cl2 + H2O HClO + HCl +V -I 0 + Komproportionierung: IO3 + 5 I + 6 H 3 I2 + 3 H2O Aufgabe 4: a) Bei der Redoxreaktion von Permanganat (MnO4-) mit Sulfit (SO32-) in saurer Lösung entstehen Mn2+-Ionen und Sulfat-Ionen (SO42-). Formulieren Sie die Redoxteilgleichungen sowie die Redoxgesamtgleichung für diese Redoxvorgänge! +VII +II MnO4- + 5e- + 8 H+ Mn2+ + 4 H2O x2 +III +VI SO32- + H2O SO42- + 2e- + 2H+ x5 _______________________________________ 2 MnO4- + 16 H+ + 5 SO32- + 5 H2O 2 Mn2+ + 8 H2O + 5 SO42- + 10 H+ 6 H+ 3 H2O _______________________________________________________________ 2 MnO4- + 6 H+ + 5 SO32- 2 Mn2+ + 3 H2O + 5 SO42b) Stellen Sie auch die Gleichung für die Redoxreaktion von Permanganat mit Sulfit (SO32-) in alkalischer Lösung auf. Hierbei wird Permanganat nur bis zur Oxidationsstufe +IV in Form von Braunstein MnO2 reduziert! Die Gleichung wird zunächst im sauren Medium formuliert und anschließend die Protonen mit OH- ausgeglichen. +VII +IV MnO4- + 3e- + 4 H+ MnO2 + 2 H2O x2 +III +VI SO32- + H2O SO42- + 2e- + 2H+ x3 _______________________________________ 2 MnO4- + 8 H+ + 3 SO32- + 3 H2O 2 MnO2 + 4 H2O + 3 SO42- + 6 H+ 2 H+ H2O 2 OH 2 OH_______________________________________________________________ 2 MnO4- + 2 H2O + 3 SO32- 2 MnO2 + H2O + 2 OH- + 3 SO42___________________________________________________________________ Aufgabe 5: Dichromat (Cr2O72-) reagiert in saurer Lösung mit Schwefelwasserstoff (H2S) zu Cr3+ und es entsteht elementarer Schwefel. Formulieren Sie die Redoxteilgleichungen und die Redoxgesamtgleichung! +VI +III Cr2O72- + 6 e- + 14 H+ 2 Cr3+ + 7 H2O -II 0 H2S S + 2 e- + 2 H+ x3 ___________________________________________ Cr2O72- + 8 H+ + 3 H2S 3 Cr3+ + 7 H2O + 3 S ___________________________________________________________________
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