Chemie/Chemieunterricht. Diverse Materialien zum Fachbereich Chemie
  Redoxreaktionen in der organischen Chemie
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  Der Ethanolnachweis mit Kaliumdichromat
   
 
ursprüngliche Bedeutung
 (Anfang 8. Klasse)
spätere Bedeutung
(Ende 8. Klasse)
neue Bedeutung
(Zusatz der Oberstufe)
Oxidation
Sauerstoffaufnahme
Elektronenabgabe
Erhöhung der Oxidationszahl
Reduktion
Sauerstoffabgabe
Elektronenaufnahme
Erniedrigung der Oxidationszahl

Folgende Angaben liegen vor:
Das Alkoholteströhrchen besteht aus Kieselgel, Kaliumdichromat und Schwefelsäure
Bei der Reaktion von Kaliumdichromat mit Ethanol wird der Alkohol zum Aldehyd oxidiert. Dabei entsteht Chrom(III)

Wir versuchen die Reaktionsgleichung nun schrittweise zu erstellen:

  Reduktion: Cr2O72-                       2 Cr 3+ Chrom der Oxidationsstufe (VI) geht in Chrom der Oxidationsstufe (III) über.
  Oxidation:     

Ethanol geht in Ethanal über.
Dabei verändert sich die Oxidationsstufe des Kohlenstoffatoms an der reaktiven Gruppen von -I auf +I

Wir gleichen nun mit Elektronen aus...
  Reduktion: Cr2O72-    + 6 e-          2 Cr 3+ Da 2 Chromionen jeweils ihre Oxidationsstufe von +VI auf + III verändern , sind auch 2*3 = 6 e- zum Ausgleich notwendig.
 
Oxdiation: 		  
+ 2 e-  
Da sich die Oxidationszahl von -I auf +I erhöht müssen 2 Elektronen abgegeben werden.
  Wir sorgen nun für einen atomaren Ausgleich auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung...
Reduktion: Cr2O72-    + 6 e-       + 14 H+   2 Cr 3+   + 7 H2O    
  Man sorgt nun mit Wasserstoff-protonen für einen atomaren Ausgleich auf beiden Seiten. 7 Sauerstoffatome verknüpfen sich mit der doppelten Anzahl an H+ zu H2O
Oxidation:




+ 2 H++ 2 e-   /*3

Wenn aus einem Alkohol ein Aldehyd entsteht, werden 2 Wasserstoffatome
pro entstehende Aldehydgruppe abgegeben.

Die Anzahl der abgegebenen und aufgenommenen Elektronen muss auf beiden Seiten identisch sein...
Daher multiplizieren wir die Oxidationsteilgleichung mit dem Faktor 3.

Reduktion: Cr2O72-  + 6 e-  + 14 H+ 2 Cr 3+   + 7 H2O Wir kontrollieren nun, ob die Ionen und Ladungen auf der linken und rechten Seite der Reaktionsgleichung identisch sind.
Für die Reduktion gilt z.B:

Linke Seite:
2 Chrom-Ionen, 7 Sauerstoff-Ionen, 14 Wasserstoff-Ionen
rechte Seite:
2 Chrom-Ionen, 7 Sauerstoff-Ionen, 14 Wasserstoff-Ionen     

Ladung
linke Seite: + 6
rechte Seite: +6        
-> alles ok !!!

Oxidation:		 33
+ 6 H++ 6e-  

Nun wird die linke und rechte Seite der Reaktionsgleichung addiert...
Die Elektronen werden nicht mehr aufgelistet, denn alles, was auf beiden Seiten der Reaktionsgleichung aufgelistet ist, fällt weg !!

Da wir sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite der Reaktionsgleichung noch H+ Ionen haben, werden 6 H+ Ionen auf beiden Seiten gekürzt.

   
Cr2O72- + 8 H+  +  3

2 Cr 3+   + 7 H2O +
3

Möchte man die Redoxgleichung nun in eine Reaktionsgleichung umwandeln, muss man sich der ursprünglichen Verbingungen noch einmal bewusst werden. ..

Vernachlässigt wurden die Kaliumionen und die Sulfationen der beteiligten Schwefelsäure, die an der Reaktion nicht teilgenommen haben.


Also können wir folgende Gesamtreaktionsgleichung aufstellen:

 
K2Cr2O7 + 4 H2SO4  + 
 3

Cr 2(SO4)3  + 7 H2O +
3+ K2SO4


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