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III. Beispiele (mit Eo) |
In diesen Beispielen wird das Standardpotential Eo
benutzt.
(Zahlenwerte stammen aus dem Tabellenwerk "Rauscher,
Voigt, ... - Chemische Tabellen ...")
1) Halbzellen Tl | Tl3+ und Pd | Pd2+.
Ablaufende Reaktion?
Standardpotentiale: "Tl": +0,720
V; "Pd": + 0,830
Die "Pd-Halbzelle" ist edler, sie hat
den größeren Wert Eo
Pd2+ ist das Oxidationsmittel,
es findet die Reduktion Pd2+
Pd statt.
In der unedleren Halbzelle findet daher die Oxidation statt:
Tl Tl3+
Gesamtreaktion
als Kombination der Teilreaktionen: 2 Tl + 3 Pd2+
2 Tl3+ + 3 Pd
Ein "richtiges" Symbol der Zelle enthält
die Oxidation links: | Tl | Tl3+ || Pd2+ | Pd |
2) Halbzellen Al
| Al3+
und La | La3+. Ablaufende Reaktion?
Standardpotentiale:
"Al": -1,662 V; "La": -2,522 V
Die "Al-Halbzelle"
ist edler: Al3+ ist das Oxidationsmittel, es findet die Reduktion
Al3+
Al statt.
In der unedleren Halbzelle findet daher die Oxidation statt:
La La3+
Gesamtreaktion
als Kombination der Teilreaktionen: La + Al3+
La3+ + Al
Ein "richtiges" Symbol der Zelle enthält
die Oxidation links: | La | La3+ || Al3+ | Al |
3) Welches Metall bzw. Metallion ist das beste Oxidationsmittel,
welches das beste Reduktionsmittel -
als Partner
mit anderen Metall | Metallion - Paaren?
In der Tabelle der Standardpotentiale
finden wir das kleinste Eo für Li | Li+: -3,045 V.
Damit
findet für jedes andere Paar bei "Li" die Oxidation statt. Das
beste Reduktionsmittel ist die reduzierte Stufe in diesem Paar, also
Li.
Das größte Eo hat das Paar Au | Au+
+1,691 V.
Für jedes andere Paar findet hier die Reduktion statt. Das beste Oxidationsmittel
ist die oxidierte Stufe in diesem Paar, also Au+. {Wenn
man auch Nichtmetalle zulässt, besitzt das Paar F- | F2
das größte Standardpotential, Eo = +3,06 V; das stärkste
Oxidationsmittel - nach Tabellendaten - ist daher F2.}
Die Spannungsreihe lässt sich auch auf andere Redoxpaare, also nicht nur Metall | Metallion, anwenden!
4) Kann Permanganat (MnO4-)
in saurer Lösung (es entsteht dann Mn2+) Chlorid zu Chlor oxidieren?
Die
Potentiale sind: Mn2+ | MnO4- (saure Lösung)
+1,51 V und Cl- | Cl2 +1,358 V.
Das "Mangan-Paar"
besitzt das größere Eo, wirkt daher gegenüber dem
"Chlor-Paar" als Oxidationsmittel.
Die oxidierte Stufe MnO4-
kann also Chlorid oxidieren.
{2 MnO4-
+ 10 Cl- + 16 H+
2 Mn2+ + 5 Cl2 + 8 H2O}
5) Gegeben sind die Paare Mn2+ | MnO4-
(in saurer Lösung) und Cr3+ | Cr2O72-
(in saurer Lösung) -
welche Reaktion läuft
ab? (Nur Produkte, keine genaue Reaktionsgleichung)
Das Potential
des "Mangan-Paars" ist +1,51 V. Für das "Chrom-Paar"
ist das Potential +1,33 V.
Die oxidierte Stufe im "Mangan-Paar"
wirkt als Oxidationsmittel, hier findet die Reduktion statt.
Die reduzierte
Stufe im "Chrom-Paar" wird oxidiert.
Permanganat oxidiert in
saurer Lösung unter Bildung von Mangan(II) Chrom(III) zu Dichromat.
{6
MnO4- + 10 Cr3+ + 11 H2O
6 Mn2+ + 5 Cr2O72- + 22 H+}
6) Welche Reaktion läuft zwischen den Paaren
Iodid | Iod und Chlorid | Chlor ab?
Potentiale: I-
| I2 + 0,535 V ; Cl- | Cl2 +1,358 V.
Das Potential des "Chlor-Paars" ist größer.
Die
oxidierte Stufe Chlor kann unter Bildung von Chlorid Iodid zu Iod oxidieren.
{Cl2
+ 2 I-
2 Cl- + I2}
7) Welche Reaktion läuft zwischen den Paaren
NO | NO2- und SO32- | SO42-
in alkalischer Lösung
ab?
Eo-Werte: NO | NO2-
-0,46 V ; SO32- | SO42- -0,90 V.
Die oxidierte Stufe im edleren Paar wirkt als Oxidationsmittel; es ist also
die Reduktion Nitrit zu Stickstoffoxid zu erwarten.
Im unedleren Paar wird
Sulfit zu Sulfat oxididiert (Sulfit wirkt als Reduktionsmittel).
Nitrit kann in alkalischer Lösung
unter NO-Freisetzung Sulfit zu Sulfat oxidieren.
{2 NO2-
+ SO42- + H2O
2 NO + SO42- + 2 OH-}
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