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Übungen: Redoxgleichungen aufstellen

Sauer, alkalisch, disproportionierend — zehn Übungen, bis jede Elektronenbilanz aufgeht.

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Übungsaufgaben

Zehn Übungen von AFB I bis AFB III — jede gibt dir sofort Rückmeldung, bei Schwierigkeiten helfen zwei gestufte Tipps.

A1
Sulfit wird oxidiert
AFB I

Stellen Sie die Teilgleichung für die Oxidation von Sulfit-Ionen zu Sulfat-Ionen in saurer Lösung auf.

Setze den Bauplan von links nach rechts zusammen. Ein Klick legt den Baustein auf den nächsten freien Platz, ein Klick im Bauplan legt ihn zurück. Enter funktioniert genauso.
S: +IV → +VI, also 2 e⁻. Das fehlende O-Atom liefert Wasser, dessen H-Atome als 2 H⁺ rechts erscheinen. OH⁻ ist in saurer Lösung fehl am Platz.
Ansatz: OZ von S links und rechts bestimmen.
Weiter: Ein O-Atom fehlt links — woher kommt es in wässriger Lösung?
A2
Regeln im Check
AFB I

Entscheiden Sie, ob die Aussage zum Aufstellen von Redoxgleichungen stimmt.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Die Elektronenzahl bezieht sich immer auf das ganze Teilchen — bei zwei Chromatomen doppelt so viele.
Ansatz: Wohin gehören die Elektronen bei Aufnahme?
Weiter: Bei Cr₂O₇²⁻ an beide Cr-Atome denken.
A3
Chlorat wird reduziert
AFB I

Chlorat-Ionen \(\ce{ClO3-}\) werden in saurer Lösung zu Chlorid-Ionen reduziert. Geben Sie die Zahl der Elektronen an, die ein Chlorat-Ion dabei aufnimmt.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Cl: +V → −I, Änderung um 6. Vollständig: ClO₃⁻ + 6 H⁺ + 6 e⁻ → Cl⁻ + 3 H₂O. Wer nur auf die Ladung schaut (−1 → −1), kommt fälschlich auf 0.
Ansatz: Oxidationszahl von Cl im Chlorat.
Weiter: Differenz der Oxidationszahlen.
A4
Lückentext: alkalische Lösung
AFB II

Beschreiben Sie, wie man die Teilgleichung \(\ce{H2O2 -> O2}\) in alkalischer Lösung ausgleicht.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Sauerstoff hat in H₂O₂ die OZ −I, in O₂ die OZ . Pro Molekül werden deshalb Elektronen abgegeben, die stehen. Die Ladung −2 rechts gleicht man links mit 2 aus. Zum Schluss ergänzt man rechts 2 Moleküle : H₂O₂ + 2 OH⁻ → O₂ + 2 H₂O + 2 e⁻.

H⁺ ist der Ablenker: In alkalischer Lösung gleicht man mit OH⁻ aus.
Ansatz: Bei einer Oxidation stehen die e⁻ rechts.
Weiter: Welches Ion gibt es in Natronlauge reichlich?
A5
Permanganat trifft Sulfit
AFB II

Permanganat-Ionen oxidieren Sulfit-Ionen in saurer Lösung; es entstehen Mn²⁺- und Sulfat-Ionen. Bestimmen Sie Schritt für Schritt die Koeffizienten.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Elektronen, die ein MnO₄⁻ aufnimmt: e⁻
  2. Koeffizient von SO₃²⁻ bei 2 MnO₄⁻:
  3. Koeffizient von H⁺ in der Gesamtgleichung:
  4. Koeffizient von H₂O in der Gesamtgleichung:
Gesamt: 2 MnO₄⁻ + 5 SO₃²⁻ + 6 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 5 SO₄²⁻ + 3 H₂O. Typischer Fehler: 16 H⁺ und 8 H₂O aus der Mn-Teilgleichung übernehmen und nicht gegen die 10 H⁺ der Sulfit-Teilgleichung kürzen.
Ansatz: Mn: +VII → +II; S: +IV → +VI.
Weiter: Nach dem Addieren H⁺ und H₂O auf beiden Seiten kürzen.
A6
Arbeitsschritte in Reihenfolge
AFB II

Ordnen Sie die Schritte zum Aufstellen der Gleichung \(\ce{H2S + NO3- -> S + NO}\) (sauer) in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Oxidationszahlen bestimmen: S −II → 0, N +V → +II
2Teilgleichungen trennen: H₂S → S und NO₃⁻ → NO
3Elektronen ergänzen: 2 e⁻ bzw. 3 e⁻
4Ladung mit H⁺ ausgleichen, dann H₂O ergänzen
5Mit 3 bzw. 2 multiplizieren und addieren
6Kürzen und Atom- und Ladungsbilanz kontrollieren
Ergebnis: 3 H₂S + 2 NO₃⁻ + 2 H⁺ → 3 S + 2 NO + 4 H₂O. Wer vor dem Ladungsausgleich multipliziert, schleppt Fehler in beide Hälften.
Ansatz: Ohne OZ weißt du nicht, welche Teilchen zusammengehören.
Weiter: Das Vervielfachen kommt erst, wenn beide Teilgleichungen stimmen.
A7
Wer kann was?
AFB II

Ordnen Sie die Teilchen danach zu, ob sie als Oxidationsmittel, als Reduktionsmittel oder als beides reagieren können.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1nur Oxidationsmittel
2nur Reduktionsmittel
3beides möglich
Entscheidend ist die OZ im Vergleich zum möglichen Bereich: Mn +VII ist die höchste Stufe, I −I die niedrigste. O −I im Peroxid, S +IV und Fe +II liegen dazwischen.
Ansatz: Höchste OZ → kann nur noch reduziert werden.
Weiter: Mittlere OZ → kann in beide Richtungen reagieren.
A8
Fehlersuche: alkalisch
AFB III

Überprüfen Sie die Lösung einer Mitschülerin für MnO₄⁻ + SO₃²⁻ → MnO₂ + SO₄²⁻ in alkalischer Lösung und markieren Sie die falschen Zeilen.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Zeile 2 ist der Klassiker: Die Schreibweise mit H⁺ ist in alkalischer Lösung nicht zulässig. In Zeile 6 wurden die Koeffizienten bei der Ladungskontrolle vergessen.
Ansatz: In alkalischer Lösung keine H⁺.
Weiter: Rechne die Ladungskontrolle mit allen Koeffizienten nach.
A9
Trickaufgabe: Ein Stoff, zwei Rollen
AFB III

Chlor reagiert mit heißer Natronlauge zu Chlorid- und Chlorat-Ionen: Cl₂ + OH⁻ → Cl⁻ + ClO₃⁻ + H₂O. Ermitteln Sie das Stoffmengenverhältnis n(Cl⁻) : n(ClO₃⁻) in der ausgeglichenen Gleichung.

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Cl₂ disproportioniert: 0 → −I (1 e⁻ pro Atom aufgenommen) und 0 → +V (5 e⁻ abgegeben). Pro Chlorat entstehen also 5 Chlorid: 3 Cl₂ + 6 OH⁻ → 5 Cl⁻ + ClO₃⁻ + 3 H₂O. Die Falle: 1 : 1 anzunehmen, weil beide aus demselben Stoff stammen.
Ansatz: Chlor erscheint in beiden Teilgleichungen.
Weiter: Elektronen: 1 pro Cl⁻, 5 pro ClO₃⁻.
A10
Mix: Protonen oder Elektronen?
AFB III

Analysieren Sie jede Reaktion und ordnen Sie zu, welche Teilchen in welcher Zahl übertragen werden (vgl. Kapitel 3).

Ansatz: OZ vorher und nachher vergleichen.
Weiter: Bei der Komproportionierung zählt die Elektronenaufnahme des SO₂.