Hallo,
in diesem Forum wurde zum Erstellen der folgende alternative Algorithmus für saure Redoxsysteme vorgeschlagen:
1. Sauerstoff mit H2O ausgleichen
2. Wasserstoff mit H^+ ausgleichen
3. Ladungen mit Elektronen ausgleichen.
Für das Redoxsystem
ClO_3^- + As_2S_3 --> Cl^- + H_2AsO_4^- + SO_4^2^-
erhalte ich dann
ClO_3^- + 2 As^3^+ + 3 S^2^- + 17 H_2O --> Cl^- + 2 H_2AsO_4^- + 3 SO_4^2^- + 30 H^+ + 22 e^-
Die übliche Methode mit den Oxidationszahlen ist tatsächlich wesentlich aufwendiger und erfordert in diesem Falle sogar drei Teilgleichungen - dies ist sicher für Anfänger nicht trivial. Auch wenn dieses System vermutlich eher nicht in der Schule auftreten wird.
Allerdings ergeben sich für mich dann die folgenden Fragen bzw. Probleme:
1. Fehlt bei der angesprochenen Variante nicht ein Weg zu den Teilgleichungen zu gelangen - dies wäre doch zum Beispiel mit Blick auf die Elektrochemie sinnvoll.
2. Wie ist es den Lernenden möglich, die oxidierten/reduzierten Spezies zu benennen?
Ein weiteres Problem sehe ich eher für die Zukunft der Schüler, die keine Oxidationszahlen kennen. An der Universität wird ja mit den Oxidationszahlen gearbeitet. Ich sehe noch mein erstes Antestat zum Anorganik-Praktikum vor mir: Bestimmen Sie alle Oxidationszahlen in den folgenden Verbindungen...
3. Ist es dann nicht für die Lernenden von Nachteil, wenn sie keine Oxidationszahlen kennen.
Friedrich Karl Schmidt
17.03.2010, 20:21
1. Fehlt bei der angesprochenen Variante nicht ein Weg zu den Teilgleichungen zu gelangen - dies wäre doch zum Beispiel mit Blick auf die Elektrochemie sinnvoll. Der Weg geht doch über Teilgleichungen. Hier also so:
ClO_3^- \ -> \ Cl^-
Nach Ausgleichen der Sauerstoffbilanz mit H2O, danach der Wasserstoffbilanz mit H+ und Schließlich dem Ausgleichen der Ladungsbilanz mit Elektronen ergibt sich:
Ja, das ist einleuchtend. Da hab ichs mir unnötig schwer gemacht, als ich immer gleich in einer Zeile ausgeglichen habe.
Ich habe gleich mal zwei alkalische Systeme probiert. Ist der folgende Algorithmus richtig?
1. Sauerstoff mit doppelter(!) Anzahl OH- ausgleichen
2. Wasserstoff mit H2O ausgleichen
3. Ladungen mit Elektronen ausgleichen
Beispiel: Gibt man zu einer Kaliumpermanganat-Lösung eine alkalische Natriumsulfit-Lösung, so entsteht eine grüne Lösung, in der sich Manganat(VI)-Ionen und Sulfat-Ionen nachweisen lassen.
2. Wie ist es den Lernenden möglich, die oxidierten/reduzierten Spezies zu benennen? Das ergibt sich ja aus den Teilgleichungen. Und in den Fällen, dass wie hier As und S gleizeitig oxidiert werden, gibt es eigentlich keine Notwendigkeit, dies analysieren. Wenn aber doch, so man die entsprechende Teilreaktion natürlich aufspalten
Ein weiteres Problem sehe ich eher für die Zukunft der Schüler, die keine Oxidationszahlen kennen. An der Universität wird ja mit den Oxidationszahlen gearbeitet. Ich sehe noch mein erstes Antestat zum Anorganik-Praktikum vor mir: Bestimmen Sie alle Oxidationszahlen in den folgenden Verbindungen... Das bleibt abzuwarten. Vielleicht sind die Professoren doch nicht ganz so fortschrittsfeindlich wie mancher denkt.
Und für die Übergangszeit : Ich bin durchaus fit in Oxidationszahlen. Aber deshalb muss ich Sie doch nicht bei der Formulierung von Redoxgleichungen benutzen. Seit ich das neue Verahren verwende, schreibe ich Redoxgleichungen ( hahezu ) einfach so runter.
Für mich ist es nur eine Frage der Zeit, bis ein hochmögender Dozent davon Wind bekommt und sich damit profiliert. Allerdings gibt es anscheinend bereits eine Uni, bei der nach diesem System verfahren wird. Meine Erfindung ist es ja leider nicht.
3. Ist es dann nicht für die Lernenden von Nachteil, wenn sie keine Oxidationszahlen kennen. Wozu braucht man diese noch ? Für die sytematische Nomenklatur von Säuren und Salzen. ? Die kaum jemand verwendet. Und wenn doch, so sind diese Fälle relativ einfach in Bezug auf die Zuordnung von Oxidationszahlen.
Dagegen stehen aber die Fälle, bei denen erst eine Strukturdiskussion geführt werden muss, bevor man an die Oxidationszahlen herankommt. Wenn man sich denn überhaupt einig wird. Und dann die Fälle, wo man je nach Elektronegativitätsskala zu verschiedenen Ergebnissen kommt.
Gruß FKS
Erio T
17.03.2010, 20:58
Zitat:
Zitat von Erio T http://www.chemieonline.de/forum/images/cof2/buttons/viewpost.gif (http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?p=2684699256#post2684699256)
2. Wie ist es den Lernenden möglich, die oxidierten/reduzierten Spezies zu benennen?
Das ergibt sich ja aus den Teilgleichungen. Und in den Fällen, dass wie hier As und S gleizeitig oxidiert werden, gibt es eigentlich keine Notwendigkeit, dies analysieren. Wenn aber doch, so man die entsprechende Teilreaktion natürlich aufspalten
Das stimmt allerdings.
Für mich ist es nur eine Frage der Zeit, bis ein hochmögender Dozent davon Wind bekommt und sich damit profiliert.
Ist nicht abwegig...
Friedrich Karl Schmidt
17.03.2010, 21:05
Ich habe gleich mal zwei alkalische Systeme probiert. Ist der folgende Algorithmus richtig?
1. Sauerstoff mit doppelter(!) Anzahl OH- ausgleichen
2. Wasserstoff mit H2O ausgleichen
3. Ladungen mit Elektronen ausgleichen
So war das meiner Erinnerung nach dort angedacht, von wo mir ein Student dann hier berichtet hat.
Meine Version ist die. dass ich auch in alkalischer Lösung erst einmal mit H+ formuliere und dann die H+ quasi weiterreagieren lasse. Formal sieht das dann so aus, dass man die H+ durch H2O ersetzt und dann zum Ausgleich auf der anderen Seite der Reaktionsgleichung eine entsprechende Zahl von OH- einfügt. Aber wenn es der Einheitlichkeit dient, wäre ich gerne bereit, auf Ihr System umzustellen.
Gruß FKS
Erio T
17.03.2010, 21:46
Meine Version ist die. dass ich auch in alkalischer Lösung erst einmal mit H+ formuliere und dann die H+ quasi weiterreagieren lasse. Formal sieht das dann so aus, dass man die H+ durch H2O ersetzt und dann zum Ausgleich auf der anderen Seite der Reaktionsgleichung eine entsprechende Zahl von OH- einfügt.
Ihre Version läuft dann beispielsweise so ab:
In der Gleichung
"MnO_4^- --> MnO_2"
mit Wasser den Sauerstoff und mit Protonen den Wasserstoff auszugleichen
"MnO_4^- + 4 H^+ --> MnO_2 + 2 H_2O"
und dann ganz schnell umschreiben um Sauerstoffe auszugleichen zu
"MnO_4^- + 4 H_2O --> MnO_2 + 2 H_2O + 4 OH^-"
und schließlich
MnO_4^- + 2 H_2O + 3 e^- --> MnO_2 + 4 OH^-"
Meine alkalische Version stellt mich hier schon vor ein Problem:
"Cu^2^+ + CH_3CHO --> Cu_2O + CH_3COO^- "
wobei
"CH_3CHO + 2 OH^- --> CH_3COO^- + H_2O + e^-":mad:
nicht so ganz mit den Wasserstoffen aufgehen will...
Aber wenn es der Einheitlichkeit dient, wäre ich gerne bereit, auf Ihr System umzustellen.
Wir bleiben also vielleicht besser bei Ihrer Variante...
Vielen, vielen Dank
FabianH
18.03.2010, 16:29
Meine alkalische Version stellt mich hier schon vor ein Problem:
wobei
"CH_3CHO + 2 OH^- --> CH_3COO^- + H_2O + e^-":mad:
nicht so ganz mit den Wasserstoffen aufgehen will...
Vielleicht reicht auch eine Modifikation? Ich hielt deine Idee mit den doppelten OH- erst für sehr gut. Wenn man aber einfach erstmal nur ein OH- schreibt, also:
CH_3CHO + OH^- --> CH_3COO^- + H_2O
Kann man das ganz gut ausgleichen zu:
CH_3CHO + 3 OH^- --> CH_3COO^- + 2 H_2O + 2e^-
Ansonsten hier mal meine generelle Meinung:
Hier nochmal mein Kritikpunkt (und gleich ein bisschen mehr) für alle:
Ich halte es für sehr wichtig Schüler ein durchgängiges Regelwerk und Handwerkzeug an die Hand zu geben. Wenn möglich sollte möglichst viel an möglichst vielen Stellen wieder auftauchen.
Das ist Lernpsychologische von Bedeutung, wir lernen besser, wenn wir verschiedene Inhalte miteinander verküpfen können.
Für ein solches Werkzeug halte ich die Elektronegativität. Würde man es schaffen, die Oxidationszahlen "auszulöschen" hätte man auch einen Teil der EN im Chemieunterricht gelöscht. Dazu kommt: Oxidationszahlen brauch es doch auch immer mal wieder OHNE das man gleich eine Redoxreaktion aufstellen muss (Alkanole <--> Alkanale <--> Alkansäuren). Sicherlich halte ich dies für einfache Fälle, aber sie kommen nunmal auch vor.
Eine weitere Sache ist mir eben erst beim Schreiben bewusst geworden: Das Verfahren ist zwar einfacher, hat beim Aufstellen jedoch keinen inhaltlichen Bezug (sieht man erst in weiteren Schritten). Bei den Oxidationszahlen muss man als ALLERERSTES darüber nachdenken, was oxidiert/reduziert wird.
Mein persönliches Fazit: In der Mittelstufe bei den Oxidationszahlen bleiben um eine ganzheitliche Darstellung der Chemie besser zu gewährleisten. In der Oberstufe beides gleichrangig darbieten.
Viele Grüße
Fabian
Erio T
18.03.2010, 21:05
Oxidationszahlen brauch es doch auch immer mal wieder OHNE das man gleich eine Redoxreaktion aufstellen muss (Alkanole <--> Alkanale <--> Alkansäuren).
Darüber hab ich auch schon nachgedacht und bin für noch auf keinen grünen Zweig gekommen.
Würde man es schaffen, die Oxidationszahlen "auszulöschen" hätte man auch einen Teil der EN im Chemieunterricht gelöscht.
Momentan stehen die Oxidationszahlen in meinem Bundesland noch im Lehrplan (und daran kann ich als einfaches Bodenpersonal auch nichts ändern). Mir gefällt die vorgestellte Variante aber als Alternative gerade für diejenigen, die mit der konservativen Variante so ihre Probleme haben. Ich habe heute in ein Thema reingelesen, in dem der TES nicht müde wurde zu versichern, dass er das Aufstellen der Gleichung partout nicht hinbekommt, aber zum Beispiel mit nachfolgenden Rechnungen kein Problem hätte, aber für diese Rechnung die Reaktionsgleichung braucht. Hier wäre für ihn ein Weg.
Grüße Erio T
DaTei
18.03.2010, 22:34
Eine weitere Sache ist mir eben erst beim Schreiben bewusst geworden: Das Verfahren ist zwar einfacher, hat beim Aufstellen jedoch keinen inhaltlichen Bezug (sieht man erst in weiteren Schritten). Bei den Oxidationszahlen muss man als ALLERERSTES darüber nachdenken, was oxidiert/reduziert wird.
Fabian
Das sehe ich anders. Was oxdiert/ reduziert wird, erkennt man hinterher daran, auf welcher Seite die Elektronen stehen. Werden die Oxidationszahlen falsch aufgestellt geht ohnehin alles durcheinander.
Zumal viele Schüler den Ladungsausgleich oft unbeachtet lassen. Und dieser ist nur korrekt, wenn auch die Oxidationszahlen stimmen. Warum also diesen Umweg gehen, wenn man nicht gleich nach dem Stoffausgleich über den Ladungsausgleich die Elektronenbilanz sicher bestimmen kann.
Im Übrigen kann man die Frage nach der oxidierten und reduzierten Spezies oft vorher anhand der Anzahl, der an dem Atom gebunden Sauerstoffatomen diskutieren, wenn nicht gerade selbige die eigentliche Spezies sind. Viel Verwirrung bleibt auch erspart, wenn zwei Atome im selben Substrat unterschiedliche Oxidationszahlen haben. Auch hier funktioniert der Weg ohne OZ sicher. Nachträglich kann man natürlich die Bindungsverhältnisse diskutieren.
Ich persönlich finde den Weg klasse und werde ihn auch meinen Nachhilfeschülern kund tun. Das Aufstellen von OZs wird natürlich, schon aufgrund des Lehrplans, wenn auch mit gemischtem Gefühl, Bestandteil von Übungen bleiben.
Joern87
18.03.2010, 22:52
Das vorgestelle System ist super. Ich arbeite damit nur noch. Wenn in einer Klausur Oxidationszahlen gefordert sind, exgänze ich diese einfach nachträglich.
Ich habs jetzt beim Lernen für eine AC-Klausur gemerkt. Bei sehr sehr vielen Redoxgleichungen (ist nicht schwer, aber fehleranfällig, wenn man nicht aufpasst) habe ich gerne mal bei den Oxidationszahlen geschlampt, und bis mir der Fehler aufgefallen ist, sind einige Minuten vergangen.
Durch die ursprünglich von FKS vorgeschlagene Variante sind Fehler "quasi unmöglich".
Problem:
Für den Lehrplan ist es wichtig, auch mit Oxidationszahlen umgehen zu können.
Lösung:
Aber wenn man nach Anwendungen gefragt wird, warum sollte man sich das Leben unbedingt schwer machen?! Das spätere Einfügen der Oxidationszahlen ist teils einfacher ;)
Eventuell sollte das Thema mal im Forum angepint werden. Fragen zu Redoxgleichung kommen hier schließlich täglich zu Hauf auf.
FabianH
18.03.2010, 22:55
Im Übrigen kann man die Frage nach der oxidierten und reduzierten Spezies oft vorher anhand der Anzahl, der an dem Atom gebunden Sauerstoffatomen diskutieren,
Das ist ein sehr gutes Argument, denn:
Viele Lehrer führen genauso erstmal die Oxidationszahlen ein, da könnte man dann einfach "stehenbleiben".
Friedrich Karl Schmidt
19.03.2010, 00:39
Hier geht es doch erst einmal darum, welcher Vorgehen beim Austellen von Reaktionsgleichungen das einfachst Mögliche ist. Hilfskonstruktionen, wie sie FabianH bemüht, halte ich für abwegig.
Wer meint, dass man am Oxidationszahlbegriff festhalten müsse, der möge dies tun. Aber bitte nicht zu Lasten des Prinzips größtmöglicher Einfachheit und nicht zu Lasten der Schüler. Aber genau dies würde eintreten, wenn man am herkömmlichen System festhalten und die Schüler zwingen würde, dem Umweg über die Oxidationszahlen zu gehen. Und dies mit dem Argument,dass die Oxidationszahl gestützt werden muss.
Anders herum wird ein Schuh daraus. Wer an der Oxidationszahl festhalten will, der möge sich seine Argumente dafür jenseits der Redoxgleichungen suchen. Denn für das Aufstellen von Redoxgleichungen ist die Oxidationszahl nun einmal nicht mehr erforderlich.
Und den Lehrplan hier zum Prellbock aufzubauen, halte ich auch für verfehlt, Denn auf der Basis dieser Argumentation könnte man ja nie etwas ändern. Denn jede Innovation, die etwas mehr ist als nur Peanuts, kollidiert natürlich erst einmal mit der aktuellen Lehrplanrealität.
Gruß FKS
Der mit den Tieren redet
19.03.2010, 00:54
Hier geht es doch erst einmal darum, welcher Vorgehen beim Austellen von Reaktionsgleichungen das einfachst Mögliche ist. Hilfskonstruktionen, wie sie FabianH bemüht, halte ich für abwegig.
Hilfekonstruktionen sind immer gut. Immerhin ist die substitotion hier eigentlich auch nur eine Hilfestellung:cool:
Wer meint, dass man am Oxidationszahlbegriff festhalten müsse, der möge dies tun. Aber bitte nicht zu Lasten des Prinzips größtmöglicher Einfachheit und nicht zu Lasten der Schüler. Aber genau dies würde eintreten, wenn man am herkömmlichen System festhalten und die Schüler zwingen würde, dem Umweg über die Oxidationszahlen zu gehen. Und dies mit dem Argument,dass die Oxidationszahl gestützt werden muss.
Hier habe ich vorallem bedenken deswegen, ob es so viel einfacher ist ich würde eher sagen, das es weniger fehlerbelasttet ist. aber des öfteren werden die oxidationszahlen gebraucht.
Anders herum wird ein Schuh daraus. Wer an der Oxidationszahl festhalten will, der möge sich seine Argumente dafür jenseits der Redoxgleichungen suchen. Denn für das Aufstellen von Redoxgleichungen ist die Oxidationszahl nun einmal nicht mehr erforderlich.
Und den Lehrplan hier zum Prellbock aufzubauen, halte ich auch für verfehlt, Denn auf der Basis dieser Argumentation könnte man ja nie etwas ändern. Denn jede Innovation, die etwas mehr ist als nur Peanuts, kollidiert natürlich erst einmal mit der aktuellen Lehrplanrealität.
Gruß FKS
Stop: warten sie bittew kurz. ähm, eigentlich wiedersprechen sie sich hier. sie sagen, man solle es als bestmöglichstes für die schüler machen. Bei Abiturienten sieht das dann so aus, das sie keine Ahung haben und dadurch ihr abitur nicht bekommen, oder wie ist letzteres zu interpretiern?
Friedrich Karl Schmidt
19.03.2010, 09:38
Hier habe ich vorallem bedenken deswegen, ob es so viel einfacher ist . So, so ? Dann würde ich Sie einmal bitten, aufzuschreiben , wie Sie Ihrem Mitschülern erklären würden, wie mam z.B. diese Teilreaktion
CH_2OH - CHO \ -> \ COOH - COOH
für einer Reaktion in saurer Lösung ausgleicht.
Ich werde dann meine Erklärung zum Vergleich dazu schreiben, damit jeder eine konkrete Vorstellung davon bekommt, was nun wirklich einfacher ist.
Gruß FKS
Friedrich Karl Schmidt
19.03.2010, 10:12
Oxidationszahlen brauch es doch auch immer mal wieder OHNE das man gleich eine Redoxreaktion aufstellen muss (Alkanole <--> Alkanale <--> Alkansäuren). Netter Versuch kann ich da nur sagen.
Das Vermitteln der obigen Reihung ist ein einmaliger Fall. Und selbst wenn man ihn ofter zu celebrieren hätter, müsste mir dann auch erst einmal einer belegen, warum das mit Oxidationszahlen leichter, schneller oder Überzeugender geht als so :
Wobei ich mir noch zu erwähnen erlaube, dass die Gleichungen auch für R = H gelten. während man bekanntlich bei CH3OH und C2H5OH verschiedene Oxidationszahlen beim C-Atom an der funktionellen Gruppe hätte, so dass es sich ohnehin empfehlen würde, die Reaktionsgleichungen aufzuschreiben.
Im Übrigen kenne ich diese Reihe schon aus meiner Schülerzeit. Mit Oxidationszahlen hatte ich erst sehr viel später erstmalig zu tun. Mein Lehrer hat also auch nicht auf die Oxidationszahl zurückgreifen müssen , um uns diese Reihung zu verklickern.
Und dies nur am Rande : Wenn man mit dem Oxidationszahbegriff operiert, dann lautet die Definition : "Oxidation bedeutet eine Zunahme und Reduktion eine Abnahme der Oxidationszahl". Ich gehe mal davon aus, dass ich nicht erklären muss, warum dies nicht äquivalent ist mit "Oxidation bedeutet eine Abgabe und Reduktion eine Aufnahme von Elektronen".
Gruß FKS
Erio T
19.03.2010, 10:43
Das Vermitteln der obigen Reihung ist ein einmaliger Fall. Und selbst wenn man ihn ofter zu celebrieren hätter, müsste mir dann auch erst einmal einer belegen, warum das mit Oxidationszahlen leichter, schneller oder Überzeugender geht als so :
Wobei ich mir noch zu erwähnen erlaube, dass die Gleichungen auch für R = H gelten. während man bekanntlich bei CH3OH und C2H5OH verschiedene Oxidationszahlen beim C-Atom an der funktionellen Gruppe hätte, so dass es sich ohnehin empfehlen würde, die Reaktionsgleichungen aufzuschreiben.
Im Übrigen kenne ich diese Reihe schon aus meiner Schülerzeit. Mit Oxidationszahlen hatte ich erst sehr viel später erstmalig zu tun. Mein Lehrer hat also auch nicht auf die Oxidationszahl zurückgreifen müssen , um uns diese Reihung zu verklickern.
Ich gebe mich geschlagen und werde die neue Variante bevorzugen. Vielen Dank
Der mit den Tieren redet
19.03.2010, 12:45
>Ist das nicht eigentlich eine Protolyse?
Friedrich Karl Schmidt
19.03.2010, 12:52
>Ist das nicht eigentlich eine Protolyse? Die Frage wundert mich ? Oder erleben Sie hier etwa zum ersten Mal, dass auch Wasserstoffionen an einer Redoxreaktion beteiligt sind ?
Gruß FKS
Der mit den Tieren redet
19.03.2010, 14:38
JA, bei redoxreaktionen waren nie H+ beteiligt.
Eigentlich wird doch, wenn ich das richtig verstehe, ein H von H3O auf OH übertragen.
Zwei es werden zwei wasser gespalten und die H durch Wasser aufgenommen.
Wenn nein, klären Sie mich bitte über meinen Fehler auf. Wenn ja: Muss ich meine Meinung insofern revidieren, dass ich das System doch sogar so banal finde, dass es mir als "System" gar nicht bewusst war. Sondern sogar ein "natürlicher" Weg ist, so hat meine Chemieklasse in der Ausbilung als erste Regeln/Tipps zum Ausgleichen folgendes gelernt (in der achten Klasse):
Bilde das kgV der Anzahl einer Atomart auf jeder Seite. Teile es durch die Anzahl der vorhandenen Atome, dies ist der Faktor den du vor das entsprechende Zeichen schreiben kannst.
Beginne damit Sauerstoff auszugleichen.
Beginne damit ein Element auszugleichen, welches auf einer Seite als Elementverbindung (z.B. Wasserstoff als H2) vorliegt.
Das System ist für mich nun eine logische Fortführung des zweiten Tipps. Als ich die Gleichung ausgleichen wollte (und auf obiges gekommen bin), habe ich das ganz intuitiv so gemacht. Auch ohne die Teilgleichungen (wozu haben sie diese überhaupt notiert?).
Wenn man mit dem Oxidationszahbegriff operiert, dann lautet die Definition : "Oxidation bedeutet eine Zunahme und Reduktion eine Abnahme der Oxidationszahl". Ich gehe mal davon aus, dass ich nicht erklären muss, warum dies nicht äquivalent ist mit "Oxidation bedeutet eine Abgabe und Reduktion eine Aufnahme von Elektronen".
Wenn Sie es für mich tun würden: Doch bitte erklären Sie es.
Viele Grüße
Fabian
Friedrich Karl Schmidt
20.03.2010, 14:42
Ich halte es für sehr wichtig Schüler ein durchgängiges Regelwerk und Handwerkzeug an die Hand zu geben. Wenn möglich sollte möglichst viel an möglichst vielen Stellen wieder auftauchen.
Das ist Lernpsychologische von Bedeutung, wir lernen besser, wenn wir verschiedene Inhalte miteinander verküpfen können.
Für ein solches Werkzeug halte ich die Elektronegativität. Würde man es schaffen, die Oxidationszahlen "auszulöschen" hätte man auch einen Teil der EN im Chemieunterricht gelöscht. Dazu kommt: Oxidationszahlen brauch es doch auch immer mal wieder OHNE das man gleich eine Redoxreaktion aufstellen muss (Alkanole <--> Alkanale <--> Alkansäuren). Sicherlich halte ich dies für einfache Fälle, aber sie kommen nunmal auch vor. Zuerst einmal sollte man unterscheiden zwischen dem, was man tatsächlich "braucht" und dem, was man ( aus welchen Gründen auch immer ) nun eimal zur Verfügung hat und deshalb immer mal wieder an passender oder auch weniger passender Stelle mit "hineinrührt"(Alkanole <--> Alkanale <--> Alkansäuren) Dieser Fall sollte sich durch einen meiner füheren Beiträge erledigt haben.
Was die Elektronegativität angeht, so zeigt sich doch gerade an diesem Fall , wozu die sicher gut gemeinten lernpsychologischen Überlegungen führen können.
Im Bewusstsein, dass der Elektronegativitätsbegriff nicht vernünftig entwickelt werden konnte ( so zumindest in der Mittelstufe ) , versucht man den inneren Widerwillen der Schüler loszuwerden dadurch, dass man möglichst viele "Anwendungen" zu präsentieren versucht und dabei ein Leistungsspektrum vorgaukelt, das die Elektronegativität gar nicht hergibt.
Schon bei der für das "Kerngeschäft" unverzichtbaren Annahme, dass die Elektronegativitätsdifferenz ein Maß für die Polarität einer Bindung sei, werden wesentliche Aspekte übersehen. Ich will dies hier aber nicht weiter vertiefen.
Die Elektronegativität könnte ein eigenes Thema sein. Was aber m.E. voraussetzen würde, dass man erst einmal die fachliche Substanz bis ins Detail diskutiert, was an den Hochschulen anscheinend nicht in ausreichedem Maße geschieht. Und dies schon gar nicht in der Chemiedidaktik. Und erst dann nach hinreicher Klärung de fachlichen Basis nachzudenken beginnt darüber , wie sich diese Substanz schülergerecht umsetzen lässt.
Diskussionen, wie sie in didaktischen Seminaren i.d.R. geführt zu werden scheinen, wo pädagogische und fachliche Argumente von vorn herein zusammengemischt werden halte ich für eine verfehlte Herangehensweise.
Gruß FKS
Friedrich Karl Schmidt
20.03.2010, 15:10
Ich habe gleich mal zwei alkalische Systeme probiert. Ist der folgende Algorithmus richtig?
1. Sauerstoff mit doppelter(!) Anzahl OH- ausgleichen
2. Wasserstoff mit H2O ausgleichen
3. Ladungen mit Elektronen ausgleichen Zum Fall "alkalische Lösung" : Dass man hier nicht analog verfahren kann, liegt ja daran , dass man beim Ausgleichen der Wasserstoffbilanz mit OH- die vorher mit H2O ausgeglichene Sauerstoffbilanz ja wieder durcheinander bringen würde . Gleicht man aber die Sauerstoffbilanz mit OH- aus, dann würde beim nachfolgenden Ausgleich der Wasserstoffbilanz mit H2O im Grunde der gleiche Fall gegeben sein.
Eine Möglichkeit wäre, den Charakter des Mediums erst einmal zu ignorieren und die Sauerstoffbilanz mit OH- und danach die Wasserstoffbilanz mit H+ auszugleichen . Etwa so z.B. :
Und im Fall von saurer Lösung an die Schüler gerichtet : "Jetzt haben wir aber eine saure Lösung, also einen Ünerschuss an H+, von dem wir ja wissen, dass der mit den OH- - Ionen reagiert usw.
Als Vorteil sehe ich die totale Symmetrie dieses Vorgehens. Wobei aber zu fragen wäre, ob nicht die Realität zeigt , dass die Reaktionen in saurer Lösung bei weitem überwiegen, was es rechtfertigen würde , daran festzuhalten, jede Reaktion erst mal für saures Medium zu formulieren und dann zu korrigieren.
Gruß FKS
Friedrich Karl Schmidt
20.03.2010, 15:48
Korrigieren Sie mich, wenn ich mich irren sollte, aber Ihre Endgleichung sieht dann aus wie folgt?
CH_2OH - CHO + 2 \ H_2O \ -> \ COOH - COOH \ + \ 6 \ H^+ \ + \ 6\ e^-Wenn nein, klären Sie mich bitte über meinen Fehler auf. Wenn ja: Muss ich meine Meinung insofern revidieren, dass ich das System doch sogar so banal finde, dass es mir als "System" gar nicht bewusst war. Heißt das jetzt, dass Sie sich erst einmal gegen ein System ausgesprochen haben, ohne es wirklich erkannt zu haben und es jetzt als banal empfinden , weil es "eigenlich" von Ihnen selbst schon längst erfunden worden ist ?
Als ich die Gleichung ausgleichen wollte (und auf obiges gekommen bin), habe ich das ganz intuitiv so gemacht. Auch ohne die Teilgleichungen (wozu haben sie diese überhaupt notiert?). Sie bringen hier etwas durcheinander. Die beiden ersten Gleichungen haben nur zufällig etwas mit der zweiten zu tun. Sie stammen doch aus einem ganz anderen Kontext. Und der Kontext der vermeintlichen "Gesamtgleichung " war ja der, dass ich dem "user mit dem langen Namen" aufgefordert hatte, mal darzulegen wie er seinen Mitschülern das Ausgleichen eben dieser Gleichung erklären würde. Nach dem Herkömmlichen Verfahren, versteht sich. Weil er ja diese Zweifel an dem alternativen Vorgehen geäußert hatte:Hier habe ich vorallem bedenken deswegen, ob es so viel einfacher ist So, so ? Dann würde ich Sie einmal bitten, aufzuschreiben , wie Sie Ihrem Mitschülern erklären würden, wie mam z.B. diese Teilreaktion
CH_2OH - CHO \ -> \ COOH - COOH
für einer Reaktion in saurer Lösung ausgleicht.
Ich werde dann meine Erklärung zum Vergleich dazu schreiben, damit jeder eine konkrete Vorstellung davon bekommt, was nun wirklich einfacher ist.
Gruß FKS
Was er dann aber ( wohlweislich ? ) gar nicht erst versucht hat. War ihm anscheinend doch zu umständlich, das herkömmliche Verfahren an diesem Beispiel zu erläutern. Wenn Sie also jetzt die Lösung nach dem Alternativerfahren sogar "banal" finden, dann sollte jetzt wenigstens ( und hoffentlich abschließend ) geklärt sein, dass das alternative Vorgehen erheblich einfacher und schneller funktioniert.
Gruß FKS
FabianH
20.03.2010, 15:58
Heißt das jetzt, dass Sie sich erst einmal gegen ein System ausgesprochen haben, ohne es wirklich erkannt zu haben und es jetzt als banal empfinden , weil es "eigenlich" von Ihnen selbst schon längst erfunden worden ist ?
Auf keinen Fall, einfache Redoxreaktionen habe ich schon immer so ausgeglichen. In dem Moment wo aber Teilgleichungen erforderlich waren (bzw. wo man es nicht eben mal so sieht), habe ich es immer mit Oxidationszahlen gemacht. Die Übertragbarkeit war mir bis dato nicht bewusst. Weil ich es nie als System zum Ausgleichen speziell von Redoxreaktionen gesehen hab, sondern einfach als ein "Trick" um Gleichungen auszugleichen. Und auch eine Verallgemeinerung auf alkalische Systeme habe ich nie erdacht, weil idR ja nicht nötig (in der Schule).
Wenn Sie also jetzt die Lösung nach dem Alternativerfahren sogar "banal" finden, dann sollte jetzt wenigstens geklärt sein, dass das alternative Vorgehen erheblich einfacher und schneller funktioniert.
Ja, das hatte ich auch nie bestritten.
Viele Grüße
Fabian
kjetil
04.05.2010, 16:32
Ein weiteres Problem sehe ich eher für die Zukunft der Schüler, die keine Oxidationszahlen kennen.
Wir haben zum Beispiel garnicht im Unterricht über Oxidationszahlen gesprochen
Friedrich Karl Schmidt
04.05.2010, 17:25
Wir haben zum Beispiel garnicht im Unterricht über Oxidationszahlen gesprochen Wie gehen Sie dann beim Aufstellen von Redoxgleichungen vor ?
Gruß FKS
S0S
04.05.2010, 18:04
So, so ? Dann würde ich Sie einmal bitten, aufzuschreiben , wie Sie Ihrem Mitschülern erklären würden, wie mam z.B. diese Teilreaktion
CH_2OH - CHO \ -> \ COOH - COOH
für einer Reaktion in saurer Lösung ausgleicht.
Ich werde dann meine Erklärung zum Vergleich dazu schreiben, damit jeder eine konkrete Vorstellung davon bekommt, was nun wirklich einfacher ist.
Gruß FKS
Da der mit den Tieren redet, sich ja offenbar ausgeklinkt hat, werde ich mich mal daran versuchen:
Auf der linken Seite der Gleichung hat das eine C-Atom die Oxidationszahl -1, das andere +1. Auf der rechten Seite haben beide +3.
Folglich gibt das eine C-Atom 4 Elektronen ab, das andere 2, macht insgesamt 6 Elektronen:
CH_2OH - CHO \ -> \ COOH - COOH + 6e^{-}
Nun folgt der Ladungsausgleich mit 6H3O+:
CH_2OH - CHO \ -> \ COOH - COOH + 6e^{-} + 6H_{3}O^{+}
Als letztes muss man noch die Atome mit H2O ausgleichen:
CH_2OH - CHO + 8H_{2}O\ -> \ COOH - COOH + 6e^{-} + 6H_{3}O^{+}
Fertig! Wo ist das Problem?
Friedrich Karl Schmidt
04.05.2010, 18:39
Da der mit den Tieren redet, sich ja offenbar ausgeklinkt hat, werde ich mich mal daran versuchen: (...)
Fertig! Wo ist das Problem? Das Problem war, dass "der mit den Tieren redet" behauptet hatte , dass die Vorgehensweise , die ohne Oxidationszahlen auskommt " nicht viel einfacher sei" als wenn man mit Oxidationszahlen arbeitet.
Wollen Sie sich dieser Behauptung anschließen, oder wie darf ich das sonst verstehen, dass Sie nach mittlerweile 6 Wochen diese längst nicht mehr aktuelle Geschichte wieder aus der Versenkung hervorholen.
Gruß FKS
S0S
04.05.2010, 21:33
Auf das Datum habe ich nicht geschaut, deshalb dachte ich, Ihre Bemerkung, der "user mit dem langen namen" habe das erst gar nicht versucht, wohl weil es so schwer sei, sei noch aktuell.
Ich persönlich finde, beide Methoden kommen letztendlich auf das Gleiche hinaus und geben sich auch in der Zeit nicht viel, die man dazu braucht. Bei Ihrer Methode muss ich zwar nicht unbedingt die Oxidationszahlen bestimmen, dafür aber noch die H+ zu H3O+ bzw. in alkalischem Mileu mit OH- zu Wasser reagieren lassen.
kjetil
04.05.2010, 21:42
Wie gehen Sie dann beim Aufstellen von Redoxgleichungen vor ?
Gruß FKS
Bei uns ist das mit den reaktionsgleichungen ein kleines problem.bei unserem alten Chemielehrer mussten wir oft Reaktionsgleichungen aufstellen, leider hat die Hälte unserer Klasse eine 5 in Chemie bekommen. Bei unserem neuen Lehrer haben sich dann alle beschwert, dass sie keine Reaktionsgleichungen aufstellen wollen und er hat tatsächlich drauf gehört
Joern87
04.05.2010, 21:47
Bei unserem neuen Lehrer haben sich dann alle beschwert, dass sie keine Reaktionsgleichungen aufstellen wollen und er hat tatsächlich drauf gehört
Das ist doch hoffentlich nur ein schlechter Scherz!
Friedrich Karl Schmidt
04.05.2010, 21:53
Ich persönlich finde, beide Methoden kommen letztendlich auf das Gleiche hinaus und geben sich auch in der Zeit nicht viel, die man dazu braucht. Bei Ihrer Methode muss ich zwar nicht unbedingt die Oxidationszahlen bestimmen, dafür aber noch die H+ zu H3O+ bzw. in alkalischem Mileu mit OH- zu Wasser reagieren lassen.
Also : Einsichtige Leute formulieren ohehin mit H+statt mit H3O+. Und das Ersetzen von H+ durch OH- ist wenn überhaupt, dann immer das gleiche Problem. Nicht zu vergleichen mit dem bestimmen Müssen der Oxidationszahlen.
Was haben wir hier schon lange Diskussionen wegen der Oxidationszahlen gehabt. Und es vergeht kein Tag, wo es nicht mehrere "Hilfeersuchen" gibt, weil ein Schüler oder Student eine Redoxgleichung nicht gebacken bekommt, weil er die Oxidationszahlen nicht hinkriegt.
Gruß FKS
Der mit den Tieren redet
05.05.2010, 15:05
Auf das Datum habe ich nicht geschaut, deshalb dachte ich, Ihre Bemerkung, der "user mit dem langen namen" habe das erst gar nicht versucht, wohl weil es so schwer sei, sei noch aktuell.
Ich persönlich finde, beide Methoden kommen letztendlich auf das Gleiche hinaus und geben sich auch in der Zeit nicht viel, die man dazu braucht. Bei Ihrer Methode muss ich zwar nicht unbedingt die Oxidationszahlen bestimmen, dafür aber noch die H+ zu H3O+ bzw. in alkalischem Mileu mit OH- zu Wasser reagieren lassen.
Nein, es wurde mir zu blöd und zu langweilig mich an einer vestgefahrerenen Diskussion zu beteiligen.
kjetil
06.05.2010, 17:26
Das ist doch hoffentlich nur ein schlechter Scherz!
Leider nicht
Friedrich Karl Schmidt
06.05.2010, 17:41
Nein, es wurde mir zu blöd und zu langweilig mich an einer vestgefahrerenen Diskussion zu beteiligen. ... und es war wahrlich ein harter Schlag für die Übrigen, ohne weitere Beiträge von Ihnen auskommen zu müssen.
Gruß FKS
Erio T
06.05.2010, 18:13
Ich möchte nur mal daruaf hinweisen, dass die Diskussion in diesem Thread bisher konstruktiv verlief. Von anderen (vllt. zu allgemein gehaltenen) Threads kann man dies wahrlich nicht behaupten...
Viele Grüße
Erio T
Der mit den Tieren redet
07.05.2010, 17:05
... und es war wahrlich ein harter Schlag für die Übrigen, ohne weitere Beiträge von Ihnen auskommen zu müssen.
Gruß FKS
Warum so bissig/aggressiv/gemein, oder verstehe ich es falsch?