Schwerpunktforum: Stöchiometrie und Redoxgleichungen
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Alt 26.04.2019, 17:56   #1   Druckbare Version zeigen
sammykslr Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
Unglücklich Redoxreaktion(Bleiakku, Oxidationszahlen)Zusammenrechnung

Hey,

Vorab: Ich bin nicht der fitteste in Chemie, interessiere mich jedoch sehr für diese Naturwissenschaft.

Ich bin gerade beim Thema Redoxreaktion, welches ich zu Beginn auch überraschend gut verstanden habe.

Jedoch bin ich jetzt bei dem Punkt "Redoxreaktionen mit Metallen, welche in Vwrbindung mit Sauerstoff sind" wie z.B. der Bleiakku. Dazu hätte ich nun ein paar Fragen:

Nehmen wir an:

Pb + PbO2

Oxidation: Pb -> Pb2+ + 2 e- (Pb gibt Elektronen ab da 2 die häufigste Oxidationszahl ist - soweit verstanden)

Reduktion: Pb4+ (da die Oxidationszahl 4 ist wegen O2) + 2e- -> Pb2+

1. Frage:woher kommen die 2 Elektronen in der Reduktion und warum wird der Sauerstoff aus PbO2 ausser Acht gelassen?

Gesamt: Pb + Pb4+ -> 2Pb2+

Die zusammenrechnung habe ich verstanden,jedoch steht daraufhin auf meinem Blatt:

Pb + PbO2 + 2 H2SO4 -> 2H2O + 2 PbSO4

An diesem Punkt bin ich völlig verwirrt und verstehe garnicht wie diese Reaktionsgleichung zustande kommt und woher plötzlixh die 2 H2SO4 oder die 2 Wasser Moleküle sowie die 2 Bleisulfid Teile herkommen.

Ich bedanke mich im Vorraus und freue mich auf eure Hilfe!
sammykslr ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.04.2019, 19:27   #2   Druckbare Version zeigen
jag Männlich
Mitglied
Beiträge: 18.537
AW: Redoxreaktion(Bleiakku, Oxidationszahlen)Zusammenrechnung

Die Teilgleichungen der Oxidation und Reduktion sind richtig. Sie berücksichtigen aber nur das Element, das seine Oxidationsstufe ändert. Dass das Element in einer Verbindung ist, hier Bleioxid, wird hier aus Vereinfachungsründen erstmal weggelassen. Tatsächlich ist Pb4+ aber PbO2. Da kommen schon mal die beiden Sauerstoffe her.

Die Reaktion findet in Schwefelsäure statt. Schwefelsäure kann 2 H+ abgeben. Da kommen die Wasserstoffe her.

Nachdem man formal

Pb + Pb4+ -> 2Pb2+

geschrieben hat, muss man die Sauerstoff natürlich reagieren lassen, denn das sind formal O2-, die schwimmen nicht so einfach umher Dafür hat man aber reichlich Protonen zur Verfügung:

2 O2- + 4 H+ -> 2 H2O

Wenn man aber 4 Protonen verbraucht, hat man Sulfat rumschwimmen, dass zu Bleisulfat reagiert (und das hier auch richtig und wichtig, da das ja unlöslich ist).

Alles zusammen ergibt dann die unten angegebene Gleichung, die auch vollständig ausgeglichen ist.

Gruß

jag
__________________
Die Lösung auf alle Fragen ist "42".
Aus gegebenem Anlass: Alle Rechnungen überprüfen, da keine Gewähr. - Fragen bitte im Forum stellen.
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Alt 26.04.2019, 19:46   #3   Druckbare Version zeigen
sammykslr Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Redoxreaktion(Bleiakku, Oxidationszahlen)Zusammenrechnung

Hallo vielen Dank für deine Hilfe, jedoch habe ich den Teil mit der Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff nicht ganz verstanden wo dann 2 Waswrmoleküle entsteheb, wie kam es dazu??
sammykslr ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.04.2019, 20:18   #4   Druckbare Version zeigen
Nobby Männlich
Mitglied
Beiträge: 15.627
AW: Redoxreaktion(Bleiakku, Oxidationszahlen)Zusammenrechnung

Ein Bleiakku benutzt als Elektrolyt Schwefelsäure.

Taucht man nun Blei in Schwefelsäure bildet sich eine Bleisulfatschicht.

Pb + H2SO4 => PbSO4 + H2

Pb => Pb2+ + 2 e-

Schickt man nun beim Laden Strom durch die Batterie, so wird an der Kathode Blei wieder reduziert und an der Anode weiter zu Bleidioxid oxidiert.

Pb2+ + 2 e- => Pb

Pb2+ + 2 H2O => PbO2 + 4 H+ + 2 e-

Beim Entladen laufen die Reaktionen rückwärts.

Die H+ Ionen bilden Schwefelsäure mit den Sulfationen.
__________________
Vena lausa moris pax drux bis totis
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Stichworte
bleiakku, oxidationszahlen, redox ausgleichen, redoxreaktion

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