Redox-Reaktionen (Redox-Reihe)

1. Beim Vergleich des Redoxvermögens einiger Metall-Metalloxid-Paare ergibt sich folgender Zusammenhang:

Redoxreihe:

Merke: Reduzieren können nur ________________________ , reduziert werden können nur ___________ - _______________ , umgekehrt können nur
Metalloxide auch          _______________________ .

2. Vervollständige auf der Grundlage obiger Tabelle die folgende Tabelle 2:
Tabelle 2:

Trage in die offenen Felder ein - ein, wenn keine Reaktion abläuft und ein +, wenn eine Reaktion zustande kommt!

Beantworte folgende Fragen schriftlich in deinem Heft:

1. Formuliere sämtliche möglichen Reaktionsschemata zwischen Metallen und Metalloxiden, die in der obigen Tabelle aufgeführt sind.
    
2. Welcher Stoff aus der obigen Tabelle hat das stärkste Oxidationsvermögen, welcher das größte Reduktionsvermögen?
    
3. Welches Metall kann alle Metalloxide reduzieren, welches Metall kann kein Metalloxid reduzieren?
    
4. Welches Metalloxid lässt sich von allen Metallen den Sauerstoff wegnehmen, welches Metalloxid lässt sich von keinem Metall den Sauerstoff wegnehmen?
    
5. Was versteht man unter einer Redoxreihe?
    
6. Eiserne Laternenpfähle werden verzinkt. Warum macht man das?
    
7. Anhand welcher chemischen Eigenschaft kann man entscheiden, ob ein Metall als Reduktionsmittel wirken kann bzw. ein Metalloxid sich von einem Metall reduzieren lässt?

Lösungen:

2. Vervollständige auf der Grundlage obiger Tabelle die folgende Tabelle 2:

Beantworte folgende Fragen schriftlich in deinem Heft:

1. Formuliere sämtliche möglichen Reaktionsschemata zwischen Metallen und Metalloxiden, die in der obigen Tabelle aufgeführt sind.
Zink + Eisenoxid ---> Zinkoxid + Eisen
Zink + Kupferoxid ----> Zinkoxid + Kupfer
Eisen + Kupferoxid ---> Eisenoxid + Kupfer
Magnesium + Zinkoxid ---> Magnesiumoxid + Zink
Magnesium + Eisenoxid ---> Magnesiumoxid + Eisen
Magnesium + Kupferoxid ---> Magnesiumoxid + Kupfer

2. Welcher Stoff aus der obigen Tabelle hat das stärkste Oxidationsvermögen, welcher das größte Reduktionsvermögen?
Das stärkste Oxidationsvermögen hat Kupferoxid, das größte Reduktionsvermögen hat Magnesium.

3. Welches Metall kann alle Metalloxide reduzieren, welches Metall kann kein Metalloxid reduzieren?
Magnesium kann alle Metalloxide reduzieren, Kupfer kann kein Metalloxid reduzieren.

4. Welches Metalloxid lässt sich von allen Metallen den Sauerstoff wegnehmen, welches Metalloxid lässt sich von keinem Metall den Sauerstoff wegnehmen?
Kupferoxid lässt sich von allen Metallen den Sauerstoff wegnehmen, Magnesiumoxid lässt sich von keinem Metall den Sauerstoff wegnehmen.

5. Was versteht man unter einer Redoxreihe?
Unter einer Redoxreihe versteht man eine Reihenfolge von Metallen bzw. Elementen, die in der Lage sind, Metalloxide zu reduzieren. Es wird also die Stärke als Reduktionsmittel in einer Rangfolge ausgedrückt. Die Elemente Magnesium, Aluminium, Zink, Kohlenstoff, Eisen, Blei, Kupfer, Silber bilden eine Redoxreihe. Ein bestimmtes Metall/Element in der Reihe kann das rechts von ihm stehende Metalloxid reduzieren (Aluminium z.B. Zinkoxid), aber nicht das links von ihm stehende Oxid.

6. Eiserne Laternenpfähle werden verzinkt. Warum macht man das?
Zink bildet einen Schutzmantel um das Eisen als Zinkoxid. Zinkoxid ist schwerer zu reduzieren als Eisenoxid, gibt also seinen Sauerstoff nur sehr schwer ab. Umgekehrt gibt Eisen den Sauerstoff in Form von Eisenoxid (Rost) leicht an das Zink ab. Eine Verzinkung ist also ein Rostschutz.
 

7. Anhand welcher chemischen Eigenschaft kann man entscheiden, ob ein Metall als Reduktionsmittel wirken kann bzw. ein Metalloxid sich von einem Metall reduzieren lässt?
Die chemische Eigenschaft ist das Bindungsbestreben zu Sauerstoff: Das Metall mit dem größeren Bindungsbestreben kann ein Metalloxid mit dem geringeren Bindungsbestreben reduzieren.