Seite1/2 CHE 175 – Grundlagen der Chemie für die Biomedizin 12

CHE 175 – Grundlagen der Chemie für die Biomedizin
12. Übung
E. Freisinger
1) Formulieren Sie die Halbgleichungen für die folgenden Redoxprozesse und ergänzen Sie
die Gesamtreaktion stöchiometrisch. Geben Sie auch die Oxidationszahlen aller Atome
an.
a) MnO4– + Fe2+
–
b) MnO4 + (Oxalat)
Mn2+ +
(in saurer Lösung)
MnO2 + CO2
(in basischer Lösung)
c) Methanbildung: Archaebakterien können unter Sauerstoffabschluss Methan aus
Kohlendioxid herstellen. Der Vorgang wird Methanogenese genannt:
CO2 + H2
CH4 + H2O (in saurer Lösung)
2) Von welchen Grössen hängt das Redoxpotential (und damit das Oxidationsvermögen) von
O2 in wässriger Lösung ab? Wie lautet die Nernst'sche Gleichung für diese Reaktion(en)?
Tipp: Überlegen Sie, zu was O2 maximal reduziert werden kann und wie das Produkt in
wässriger Lösung reagiert.
3) Welches Potential hat eine Silberelektrode, die in eine 0.01 M Silbernitratlösung
eintaucht?
Angabe: E°Ag+/Ag = 0.80 V
4) Skizzieren Sie eine galvanische Zelle, in der die folgende Redox-Reaktion abläuft:
Pb + 2 HClO + 2 H+
Pb2+ + Cl2 + 2 H2O
Bezeichnen Sie Anode, Kathode, Elektrodenmaterial, Ionen in Lösung sowie die
Bewegungsrichtung der Ionen und Elektronen. Berechnen Sie ausserdem die EMK
(= E), die die galvanische Zelle unter Standardbedingungen aufweist.
Angaben: E°HClO/Cl2 = 1.63 V, E°Pb2+/Pb = 0.13 V
5) Die Reduktion von Cu2+ zu Cu+ mit Iodid läuft unter Standardbedingungen nicht ab. Die
Fällung von Cu+ als CuI(s) (LPCuI = 1.27  10–12 M2) beeinflusst die Gleichgewichtslage
jedoch derart, dass es zu einer Reaktion kommen kann.
Berechnen Sie ECu2+/Cu+ für [Cu2+] = [I–] = 0.05 M sowie die EMK der Gesamtreaktion.
Angaben: E°Cu2+/Cu+ = 0.17 V,
E°I2/2 I– = V
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Antworten zu den 11. Übungen
1) a) Lewis-Säuren: BF3, SO2, Sc3+, Cd2+, CO2
Lewis-Basen: Se2, NH3, NO3, CH3COO, I, CO32, NH2
b)
c) Brönsted-Säuren: NH3, (NH2
Brönsted- Basen: Se2NH3, CH3COO, I, CO32, NH2, (NO3
2) a) K >1 (Ag+ weiche LS, CN weicher als Cl)
b) K < 1 (Hg2+ weiche LS, I weicher als Cl)
c) K > 1 (Ag+ weiche LS, I weicher als F; Li+ harte LS, F härter als I)
3) a) [CuCl4]2–, [Cu(NH3)4]2+, [Cu(SCN)4]2–, [Cu(en)2]2+, [Fe(CN)6]3–, [Fe(C2O4)3]3–, [Fe(EDTA)], [AlF6]3–,
[Al(OH)4]–
b)
4) a) A: [Co(H2O)(en)2Cl]Cl2 · H2O
b) Hydratisomerie
B: [Co(H2O)2(en)2]Cl3
5) E = 1.0 V = ERed – Eox = ERed – (– 0.76 V)  ERed = 0.24 V = E°Cu2+/Cu + 0.06/2 · log [Cu2+]
= 0.34 + 0.03 · log [Cu2+]
2+
 [Cu ] = 10^((0.24 – 0.34)/0.03) = 4.6 · 104 M
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