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Aufgabe:

Reaktionsgleichung und die Oxidationsstufen aufstellen von Eisen2Salz und Kaliumpermaganat in saurer Lösung.

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Reaktionsgleichung und Oxidationsstufen von Eisen(II)-Salz und Kaliumpermanganat in saurer Lösung

In saurer Lösung reagiert Eisen(II)-Salz (\(Fe^{2+}\)) mit Kaliumpermanganat (\(KMnO_4\)) unter Reduktion des \(MnO_4^-\) zu \(Mn^{2+}\) und Oxidation des \(Fe^{2+}\) zu \(Fe^{3+}\). Die Reaktion läuft in saurer Lösung ab, was bedeutet, dass \(H^+\) Ionen an der Reaktion teilnehmen und Wasser (\(H_2O\)) im Prozess entsteht.

Schritt 1: Teilgleichungen für Oxidation und Reduktion aufstellen

Oxidation:

Eisen wird von \(Fe^{2+}\) zu \(Fe^{3+}\) oxidiert. Die Zunahme der Oxidationszahl ist von +2 zu +3.

\(Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-\)

Reduktion:

Mangan in \(KMnO_4\) wird von +7 in \(MnO_4^-\) zu +2 in \(Mn^{2+}\) reduziert.

\(MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O\)

Schritt 2: Gleichungen ausgleichen

Zuerst gleicht man die Elektronen in beiden Gleichungen aus, indem man die Oxidations- und Reduktionsgleichungen so multipliziert, dass die Anzahl der Elektronen, die in beiden Halbreaktionen umgesetzt werden, gleich ist. In diesem Fall müssen 5 Elektronen von 5 \(Fe^{2+}\) Ionen abgegeben werden, um die 5 Elektronen aufzunehmen, die von einem \(MnO_4^-\) Ion benötigt werden.

\(5(Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-)\)

\(1(MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O)\)

Das Ausgleichen führt zu:

\(5Fe^{2+} \rightarrow 5Fe^{3+} + 5e^-\)

\(MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O\)

Schritt 3: Gesamtreaktionsgleichung aufstellen

Nun kombiniert man beide Gleichungen, indem man die Elektronen eliminiert:

\(5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ \rightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O\)

Das ist die ausgeglichene Gesamtreaktion in saurer Lösung.

Oxidationsstufen in der Reaktion:

- \(Fe^{2+}\) ändert sich von +2 (Oxidationsstufe vor der Reaktion) zu +3 (Oxidationsstufe nach der Reaktion).
- \(Mn\) in \(MnO_4^-\) ändert sich von +7 (Oxidationsstufe vor der Reaktion) zu +2 (Oxidationsstufe nach der Reaktion).
- \(H^+\) und \(H_2O\) sind Teil der sauren Lösung und nehmen an der Änderung der Oxidationsstufen teil, um das Gleichgewicht zu gewährleisten, verändern aber selbst nicht ihre Oxidationsstufen (Wasserstoff bleibt bei +1 und Sauerstoff bei -2).
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