Organische Chemie
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Organische Chemie Fragen und Antworten zur Chemie der Kohlenwasserstoffe. Hier kann alles von funktionellen Gruppen über Reaktionsmechanismen zu Synthesevorschriften, vom Methan zum komplexen Makromolekül diskutiert werden.

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Alt 04.06.2009, 17:34   #1   Druckbare Version zeigen
Harpa weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 43
Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Guten Tag,

Ich habe ein paar Verständnisprobleme bei der Reaktion von Essigsäure und unedlen Metallen und ich so bitte ich euch meine Verständnislücken zu füllen...
Die anderen passenden threats habe ich schon durchforstet

Also, generell kann man ja folgendes sagen:

Essigsäure + unedles Metall --> Acetation-Anion + Metall-Kation + Wasserstoff
-> Metallacetat

Beispiel Magnesium:
Ethansäure + Magnesium --> Magnesiumacetat + Wasserstoff
2 CH2COOH + Mg --> (CH3COO)2Mg + H2

Es enstehen auch 2 Gase - Wasserstoff, der durch die Knallgasprobe nachgwiesen werden kann und Sauerstoff. Aber Sauerstoff ist doch die ganze Zeit vorhanden..? Das ist mir unklar..

Die Reaktion besteht aus 2 Teilreaktionen, einer Redoxreaktion und einer Säure-Base-Reaktion, was man auch an der Änderung der OZ erkennt(bei der Redox).

Redox: Das von der Essigsäure abgegebene Proton gibt Elektronen an das Magnesium ab, wodurch ein Magnesiumion und Wasserstoff entsteht. Durch das abgeben des Protones entsteht das Essigsäure-ion, das Acetation CH3C00-

Säure-Base-Reaktion: Essigsäure gibt wie gesagt das Proton ab und bildet mit dem Magnesiumion ein Salz --> Magnesiumacetet. Das ganze ist dann auch eine Neutralisation, da Säure und Base ja "verschwinden", wenn sie zusammen ein Salz bilden.

Ok, das ist alles was ich so weiß und auch zu verstehen glaube..Ist das denn so?
Vielen Dank im Voraus!
Harpa ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.06.2009, 17:39   #2   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.255
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

so im grossen und ganzen hast du doch alles richtig

einzig:
>Es enstehen auch 2 Gase - Wasserstoff, der durch die Knallgasprobe nachgwiesen >werden kann und Sauerstoff. Aber Sauerstoff ist doch die ganze Zeit >vorhanden..? Das ist mir unklar..

an dieser stelle ist der wurm drin, und das liegt schlicht daran, dass NICHT zwei gase entstehen, sondern wie du ganz richtig herleitest eben nur eines: wasserstoff

eine entstehung von sauerstoff ist nicht zu beobachten

alles klarer?

gruss

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.06.2009, 18:02   #3   Druckbare Version zeigen
Harpa weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 43
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Viiiiielen Dank für deine schnelle Antwort! Ist echt super, dass einem so schnell und individuell geholfen wird!

Also, ich habe eigentlich alles verstanden, möchte aber noch mal etwas verdeutlichen^^

Erstens, eine Frage zu der Redoxgleichung: Sähe die wie folgt aus?

Oxidation: Mg --> Mg2+ + 2 e-
Reduktion: 2 H+ + 2 e- --> H2
Redox: 2H+ + Mg + 2e- --> H2 + Mg2+ + 2e-
bereinigt: 2H+ + Mg --> H2 + Mg2+

Zweitens, das ist doch immer so, dass unedle Metalle und Säuren zu einem Salz und Wasserstoff reagieren oder?

3. Die Säure-Base-Reaktion besteht also wirklich nur darin, dass das abgebene Proton der Essigsäure mit dem Magnesium naja reagiert kann man ja nicht sagen, Elektronen übergehen lässt und das Magnesium so zu einem Anion wird, welches widerum mit der Essigsäure zu dem Metallacetat - also Magnesiumacetat - reagiert?

4. Jetzt hab ich noch eine Frage generell zur Essigsäure. Essigsäure kann man ja chemisch aus zweimaliger Oxidation von Ethan, diesem Montesanto-Prozess und biologisch mit Essigsäurebakterien (auch aus Ethan - Wein, Obstmost) herstellen, oder?

Monsanto-Prozess: CH3OH + CO --> CH3COOH ..?

Merci beaucoup!
Harpa ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.06.2009, 19:52   #4   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.255
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

zu 1. yep, korrekt

zu 2. : genau DARAN ist ja grad die definition von "unedlem metall" gekoppelt, dass sie gem. ihrer stellung in der spannungsreihe das sogar mit so lahmen saueren wie wasser tun
insofern ist deine globalaussage korrekt
es gibt einzelfaelle wo das zwar so sein koennte aber aus anderen gruenden (z.b. passivierung der oberflaeche ) net funzt, aber das aendert an der richtigkeit des statements zunaechst einmal nix

zu 3.: du wuerfelst hier grad redox und saeure-base etwas unzulaessig durcheinander
WENN man es denn so betrachten will ist die eigentliche saeure - base reaktion das kombinieren von Mg2+ (als saeure aufgefasst) mit 2 acetat (als base gesehen) zu magnesiumacetat (dem resultierenden salz)
du wirst mit dieser betrachtungsweise allerdings bei einigen leuten etwas stirnrunzeln hervorrufen, weil es eher ungewoehnlich ist dem Mg 2+ die eigenschaft "saeure" zuzuweisen

zu 4:
du hast recht, und in ergaenzung

zitat aus http://de.wikipedia.org/wiki/Essigs%C3%A4ure
"Daneben kann Essigsäure auch synthetisch durch Oxidation von Acetaldehyd mit Luft oder Sauerstoff unter Verwendung von Mn(OAc)2 als Katalysator oder durch partielle Oxidation anderer Kohlenwasserstoffe hergestellt werden.

Technisch werden auch noch die Luftoxidation von n-Butan bei etwa 180 °C und 85 bar, die katalytische Oxidation von Leichtbenzin sowie die Rektifikation von Holzessig genutzt[5]."



pas de quoi

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.06.2009, 11:35   #5   Druckbare Version zeigen
Harpa weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 43
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Bonjour =)

Also, jetzt muss ich doch noch einmal nachfragen...

Die ganze Reaktion ist auch eine Neutralisation oder? Wenn man jetzt einen Indikator benutzen würde er neutral "zeigen" ?!

Woran erkennt man jetzt die Redoxreaktion? Die Oxidationszahlen der Essigsäure ändern sich doch auch!

+I (H an Hydroxygruppe) 0 (Magnesium) --> -I (Acetation) +II (Magnesiumion) 0 (Wasserstoff)

2 CH2COOH + Mg --> (CH3COO)2Mg + H2


Unedle Metalle reagieren deshalb mit Säuren, da sie so den Edelgaszusatand erreichen können?!

Edle Metalle reagieren nicht mit Säuren, da sie nur schwer Elektronen abgeben, da..?

Bei Redoxreaktion hab ich doch den Ladungsausgleich mit H3O+ vergessen?!

Je vous souhaite un bon week-end!
Harpa ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.06.2009, 14:45   #6   Druckbare Version zeigen
magician4 Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.255
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Bon apres-midi,

>Die ganze Reaktion ist auch eine Neutralisation oder? Wenn man jetzt einen Indikator benutzen würde er neutral "zeigen" ?!

yep. viele redoxreaktionen (aber nicht alle!) haben den nebeneffekt, dass der pH sich en passant aendert, und so eben auch hier

>Woran erkennt man jetzt die Redoxreaktion?
erkennbar ists an der aenderung der ox-stufen von magnesium (Mg null --> Mg 2+ ) und wasserstoff (H+ --> 1/2 H2)

>Die Oxidationszahlen der Essigsäure ändern sich doch auch!
pas de tous: alle atome (eben bis auf das proton) der essigsaeure / des acetats haben vorher wie hinterher die gleiche ox-stufe. erkennbar wirds dann am einfachsten, wenn du dir "neutrale" essigsaeure zunaechst gedanklich in acetat ^-1 und proton ^+1 zerlegst vor start der reaktion, und dann wirklich nur das proton reagieren laesst.

> Unedle Metalle reagieren deshalb mit Säuren, da sie so den Edelgaszusatand erreichen können?!
Hmm.. wie sag ichs am geschicktesten? am besten einfach :nein.
jedes system ist bemueht den energieaermsten moeglichen zustand einzunehmen, in der chemie i.a. durch chemische umwandlung. es zeigt sich, dass haeufig ein solcher zustand erreicht wird, wenn "edelgasartige" elektronenkonfigurationen erreichbar sind, und auf schulniveau wird dies oft faelschlich als einzig moegliche triebfeder des geschehens hingestellt, plus es wird gleichzeitig als notwendige wie hinreichende bedingung dargestellt.
fuer natrium, magnesium, calcium... ist das auch alles gut und schoen, aber eisen z.b. ist auch ein unedles metall. eine bekannte reaktion ist "rosten" , also die bildung von (um einen teil des geschehens zu benennen) Fe^3+ (unter luftausschluss auch gelegentlich nur bis zum Fe^2+, "schwarzschlamm" in heizungsanlagen). weder Fe3+ noch Fe^2+ haben edelgaskonfiguration, trotzdem die redoxreaktionen sich fomal voellig analog calcium oder aluminium formulieren lassen:
(Ca + 2 H+ --> Ca^2+ + H2 , Fe + 2H+ --> Fe^2+ + H2 ; Al + 3 H+ --> Al^3+ + 3/2H2 , Fe + 3 H+ --> Fe^3+ + 3/2 H2)

> Edle Metalle reagieren nicht mit Säuren, da sie nur schwer Elektronen abgeben, da..?
reicht die chemische kraft des wassers aus, um dem metall elektronen zu entreissen (ggf. wieviele), dabei das metallkation und wasserstoff zu bilden? das ist die entscheidende frage (--> elektrochemische spannungsreihe).
einige metalle krallen ihre elektronen effektiver fest als andere, 's gibt halt kaempfernaturen (gold, silber..) und schlaffis (natrium, magnesium) in sachen "ich lass mir meine elektronen net so einfach wegnehmen".
die gruende dafuer warum nun welche atomsorte ganz speziell eine kaempfernatur oder ein looser ist sind vielfaeltig, und in letzter konsequent wohl nur quantenmechanisch verstehbar. es ist empfehlenswert sich das am anfang einfach nur lernend zu merken wer da in welche klasse gehoert.
ansonsten: mit der richtigen saeure ("koenigswasser") kannste selbst gold redoxmaessig angreifen

>Bei Redoxreaktion hab ich doch den Ladungsausgleich mit H3O+ vergessen?!
nein. ich schrieb ja freher dass hier das entstehende Mg2+ "neutralisiert", auch wenn diese betrachtungsweise etwas exotisch ist fuer den alltag

a bientot

ingo
magician4 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.06.2009, 15:08   #7   Druckbare Version zeigen
MrBoring Männlich
Mitglied
Beiträge: 152
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Zitat:
Zitat von Harpa Beitrag anzeigen
4. Jetzt hab ich noch eine Frage generell zur Essigsäure. Essigsäure kann man ja chemisch aus zweimaliger Oxidation von Ethan.....
3-maliger
Ethan=>Ethanol=>Ethanal=>Ethansäure
MrBoring ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 06.06.2009, 15:59   #8   Druckbare Version zeigen
Harpa weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 43
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Salut =)

Ok, das leuchtet mir Alles - mehr oder weniger - ein! Vielen Dank für die schnellen und ausführlichen Antworten, die haben sehr zu meinem Verständnis beigetragen!
Falls mir nochmal etwas unklar wird, so poste ich einfach neue Fragen und hoffe auf weitere tolle Antworten! ^^
Es ist einfach unglaublich, was man alles in der Chemie wissen - bzw. nicht wissen - kann. Es ist wirklich eine Herausforderung das zu studieren! Ich habe das Gefühl, man lernt in der Chemie nie aus..

Liebe Grüße!
Harpa ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 27.04.2015, 18:23   #9   Druckbare Version zeigen
Fort-Slayer2000  
Mitglied
Beiträge: 2
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Wenn man nun die Reaktionsgleichungen zu beiden Teilreaktionen machen würde wie müssten diese aussehen?
Vor allem die Säure-Base-Reaktion!
Merci pour repondre
ET J´AIME LA CHIMIE!

Fort-Slayer2000 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.04.2015, 19:38   #10   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.254
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Das Problem ist,daß bei der Reaktion von Carbonsäuren mit unedlen Metallen eigentlich keine Säure-Base-Reaktion vorliegt(siehe Beitrag von magician4).
Es handelt sich um eine reine Redoxreaktion,bei der hier das Magnesium oxidiert wird(zum Mg2+-Kation) und das acide H der Essigsäure reduziert wird(formal 2H+ + 2 e--> H2),wobei das Acetatanion verbleibt.
Man könnte höchstens die Kombination der beiden Ionen Mg2+ und OAc- auf dem Lewis-Konzept für Säuren/Basen diskutieren,wobei hier als Reaktionsgleichung jedoch nicht viel passiert.

Fulvenus!
Fulvenus ist gerade online   Mit Zitat antworten
Alt 27.04.2015, 21:20   #11   Druckbare Version zeigen
Fort-Slayer2000  
Mitglied
Beiträge: 2
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Okay.
Wie würde dann die Reaktionsgleichung für den gesamten Versiuch aussehen? (Also alles in einem)
Fort-Slayer2000 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.04.2015, 12:15   #12   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.254
AW: Essigsäure in Reaktion mit unedlen Metallen am Beispiel Magnesium

Zitat:
Zitat von Fort-Slayer2000 Beitrag anzeigen
Wie würde dann die Reaktionsgleichung für den gesamten Versiuch aussehen? (Also alles in einem)
2 HOAc + Mg -> Mg(OAc)2 + H2 .In wäßriger Lösung dissoziiert Magnesiumacetat zu Mg2+-Kationen und OAc--Anionen.

Fulvenus!
Fulvenus ist gerade online   Mit Zitat antworten
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