Didaktik der Chemie / Universität Bayreuth

Stand: 20.09.10

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5.3.6 Redoxreaktionen aus dem Alltag

Ziel: Verknüpfung chemischer Theorie mit dem Alltag

Material: V 1

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Beispiel Verbrennungsvorgang an Papier (alle organischen Stoffe):

                  ausreichend O2  
CxHyOz ------------------------->     X CO2 + Y/2 H2O(g) vollständige Verbrennung
   
                       wenig O2  
CxHyOz ------------------------->    X-? CO + Y/2 H2O + ? C unvollständige Verbrennung
    VERGIFTUNGSGEFAHR!

Hinweis: exakte Stöchiometrien können nicht angegeben werden, da zu viele verschiedene Reaktionen gleichzeitig ablaufen. Deshalb darf auch keine Gleichung formuliert werden. Die korrekte Schreibweise ist das Reaktionsschema (wie oben).

Beispiel Sprengstoff:

               4C3H5(NO3)3     ----->     12CO2 + 10H2O + 6N2 + O2
Glycerintrinitrat, "Nitroglycerin"

Beispiel Hochofenprozess (Darstellung von Eisen aus Erz):

2C (Koks) + (wenig) O2     ----->     2CO
Fe2O3 + 3CO                      ----->     2Fe + 3CO2   (T=400-900°C)
Fe2O3 + 3C                         ----->     2Fe + 3CO

Beispiel Rostvorgang:

Fe     ----->      Fe2+ + 2e-
2H3O+ + 2e-     ----->     H2 + 2H2O
--------------------------------------------------- SÄURE NÖTIG! (Kohlensäure)
Fe + 2H3O+     ----->     Fe2+ + H2 + 2H2O          4x
Fe2+    ----->     Fe3+ + e-                                   *4
O2 + 4e- + 2H2O      ----->      4OH-
-------------------------------------------------- SAUERSTOFF NÖTIG!
4Fe2+ + O2 + 2H2O     ----->     4Fe3+ + 4OH-            1x
2H2O     ----->     H3O+ + OH- WASSER NÖTIG!      8x
-------------------------------------------------------------
4Fe + 8H3O+ + 4Fe2+ + O2 + 18H2O  -----> 4Fe2+ + 4Fe(OH)3 + 4H2 + 8H3O+ + 8H2O
4Fe + O2 + 10H2O     ----->     4Fe(OH)3 + 4H2

2Fe(OH)3     ----->     Fe2O3 * H2O + H2O     Rost

Beispiel NiCd-Akku (Sekundärzelle):

Cd + 2 OH-                    ----->     Cd(OH)2 + 2 e-
NiO2 + 2 H2O + 2 e-     ----->     Ni(OH)2   + 2 OH-
---------------------------------------------------------- Alkalisches Milieu!
Cd + NiO2 + 2H2O       ----->     Cd(OH)2  + Ni(OH)2

Beispiel Photographie:

V1: Modellversuch zur s/w-Photographie
M:
bulletAgNO3-Lösung
bulletHCl verd.
bulletMg-Band
bulletHütchenpipette
bulletTiegelzange
bulletBB, Feuerzeug
bullet2RG, Gestell
bulletAlu-Folie
D: In die RG ca. 3ml AgNO3 geben und mit HCl AgCl ausfällen. Ein RG mit Alu-Folie umwickeln, neben dem anderen das Mg-Band abbrennen.
E: AgCl-Lösung wird durch Licht geschwärzt. Vergleiche abgedecktes und nicht abgedecktes RG.
  h*v
AgBr     ----->     2Ag + Br2
  schwarz

Bleichen: = Zerstören bestimmter unerwünschter Farbstoffe z.B. mit Hilfe von Oxidationsmitteln:

bulletCr2O72-, MnO4- (Fette)
bulletSO2, H2O2 (Wolle, Seide, Leinen, Baumwolle, Zellulose, Haare, Horn, Früchte, Badeschwämme...)
bulletCl2 (Altpapier, Holzschliff)

Desinfizieren = Abtöten von Bakterien, Viren, Pilzen und Sporen, z.B. über Oxidation.

bulletCl2 (Schwimmbäder)
bulletI2 (auf der Haut)
bulletH2O2 und Peressigsäure (Haut).

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    E-Mail an: Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de