Die Redoxreihe der Metalle

Die unterschiedliche Fähigkeit, Elektronen an Reaktionspartner abzugeben, wird in den folgenden Versuchen untersucht.

V1: Entsprechend der Anordnung in der Tabelle werden Metalle in unterschiedliche Salzlösungen anderer Metalle getaucht und die Beobachtungen an der Oberfläche bzw. in den Lösungen notiert. Eine Niederschlagsbildung auf der Metallplatte wird mit einem "+" vermerkt, keine Reaktion mit "-".

V2: Ein Spatellöffel Kupfersulfat* wird in ca. 20 mL Wasser gelöst. Nach dem Auflösen wird die Temperatur gemessen - Temperaturkonstanz abwarten! Dann gibt man einen Spatellöffel Zinkpulver* hinzu, rührt um, lässt das überschüssige Zinkpulver absitzen und misst erneut die Temperatur. Der Überstand der Lösung wird mit Zn-Teststäbchen untersucht.

Arbeitsaufträge zur Auswertung:

1. Formuliere für alle Versuche die entsprechenden Reaktionsgleichungen der Metalle mit den Metall-Ionen als Oxidatons- und Reduktions-Gleichung.

2. Ordne die Metalle aus V2 zunächst nach dem Gesichtspunkt: welche Reaktionen sind gelaufen, welche nicht? Untersuche dann weiter: Welche Rolle übernehmen Metalle bzw. Metall-Ionen im Redoxprozess? Wer wird von wem oxidiert? Welches Metallion ist das stärkste ___________________, welches Metall das stärkste ______________________ ? Ordne die Metalle bzw. Metallionen in der Reihenfolge zunehmender _____________________ - bzw. ___________________-Kraft.

3. Interpretiere die Beobachtungen aus V2.

4. Welche Beziehung existiert zwischen der Bereitschaft eines Metalls, seine Elektronen abzugeben und der Stärke des Metallions, diese Elektronen wieder zurückzuholen? Formuliere diese Beziehung in den Begrifflichkeiten "Elektronen-Donator" und "Elektronen-Akzeptor".

Je nach Reaktionspartner wirken z.B. Kupfer-Atome als ____________ -mittel und werden ____________

oder Kupferionen wirken als ____________ -mittel und werden selbst zu __________________________

____________ . Das Teilchenpaar Cu/Cu2+ wird als "korrespondierendes Redoxpaar" bezeichnet. Ordnet man die Redoxpaare aus Metallatomen und korrespondieren Metallionen nach dem ______________-vermögen der ______________bzw. dem _________-vermögen der ________________, so erhält man die Redoxreihe der Metalle.

Aufgaben:

1. Hochreines Kupfer(II)-chlorid wird in einem Versuch benötigt und soll aus der entsprechenden Flasche entnommen werden. Eignet sich ein Silber- oder ein Nickel-Löffel besser dafür?

2. Folgende Metalle reagieren mit folgenden Metallionen:

a) Sn(s) mit Ni2+(aq);b) Pb(s) mit Sn2+(aq); c) Ni(s) mit Pb2+(aq); d) Cu(s) mit Hg2+(aq); Welche Reaktionen sind möglich? Formuliere die Redoxgleichungen!

3. Wie kann man das Redoxpaar Pb/Pb2+ experimentell in die Redoxreihe einsortieren?