Schwerpunktforum: Stöchiometrie und Redoxgleichungen
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Alt 13.04.2017, 12:08   #1   Druckbare Version zeigen
Valentin28 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

Hallo!
Ich habe ein Problem mit der folgenden Aufgabe:

Für die Gewinnung von elementarem Blei geht man im Allgemeinen von Blei(II)-sulfid aus, das unter dem Namen Bleiglanz bekannt ist. Das Erz wird an der Luft erhitzt (“geröstet”), wobei die Sulfid-Ionen zu Schwefeldioxid oxidiert werden und Blei(II)-oxid entsteht. Dieses kann anschließend mit Koks zu elementarem Blei reduziert werden. Stellen Sie die entsprechenden Reaktionsgleichungen aus Redoxteilgleichungen auf; für den zweiten Schritt kann auf die Teilgleichungen verzichtet werden.

Ich verstehe das so, dass es sich um eine Redox Schmelze handelt. Meine Annahme für die Edukte und Produkte ist:

{2PbS \rightarrow PbO + SO_2}

Dafür habe ich folgende Oxidationsstufen ermittelt:
Pb(+II); S(-II) -> Pb(+II), O(-II), S(+IV), O(-II)


Die Oxitationsteilgleichung habe ich folgendermaßen aufgestellt:
{S^{2-} \rightarrow SO_2}
{S^{2-} \rightarrow SO_2 + 6e^-} |Elektronenausgleich: von S(-II) zu S(+IV) = 6e^-
{S^{2-} + 2O^{2-} \rightarrow SO_2 + 6e^-} |Ausgleich mit O^{2-} weil es sich um eine Schmelze handelt.

Beim Aufstellen der Reduktionsteilgleichung bin ich aufgeschmissen, weil sich nirgends die OZ verringert. Deshalb habe ich Sauerstoff von der Umgebungsluft genommen, um diesen zu reduzieren.

{Pb^{2+} + 1/2 O_2 \rightarrow PbO}
{Pb^{2+} + 1/2 O_2 + 2e^- \rightarrow PbO} |Elektronenausgleich OZ von 0 zu (+II), also 2e^-
{Pb^{2+} + 1/2 O_2 + 2e^- \rightarrow PbO + O^{2-}} |Jetzt müsste doch eigentlich mit O^{2-} ausgeglichen werden, oder?

Wenn ich jetzt die Teilgleichungen mit der jeweiligen Zahl an Elektronen ausmultipliziere komme auf 6Pb aber nur 2S in den Edukten. Das heißt doch, dass die Stöchiometrie falsch ist, weil ich ja eigentlich die gleiche Zahl Pb wie S haben sollte, oder?

An dieser Stelle komme ich nicht mehr weiter. Weil es sich bei der Aufgabe um eine Textaufgabe handelt, bin ich mir nicht mal sicher, ob meine Edukte und Produkte stimmen.
Valentin28 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.04.2017, 12:11   #2   Druckbare Version zeigen
Valentin28 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

Ach so, und für den zweiten Teil komme ich auf
{2PbO + C \rightarrow 2Pb + CO_2}
Gemäß der Aufgabenstellung darf hier ja auf die Teilgleichungen verzichtet werden. Ich hoffe ich habe zumindest diesen Teil richtig.
Valentin28 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.04.2017, 12:40   #3   Druckbare Version zeigen
zyp weiblich 
Mitglied
Beiträge: 444
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

2PbS + 3 O2 --> 2PbO + 2SO2
zyp ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.04.2017, 12:57   #4   Druckbare Version zeigen
Valentin28 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

Danke!
Sind die Teilgleichungen dazu dann wie folgt?
Ox: {2S^{2-}+4O^{2-} \rightarrow 2SO_2+12e^-}
Red: {3O_2+2Pb^{2+}+12e^- \rightarrow 2PbO+4O^{2-}}

Dann kann man ja zusammenfassen und { e^-} & { O^{2-}} kürzen um wieder auf die Ursprungsgleichung zurück zu kommen.
Valentin28 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.04.2017, 13:07   #5   Druckbare Version zeigen
zyp weiblich 
Mitglied
Beiträge: 444
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

2 Pb2+ + O2 + 4e- --> 2 PbO
2 S2- + 2 O2 --> 2 SO2 + 4 e-
zyp ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.04.2017, 13:10   #6   Druckbare Version zeigen
Valentin28 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

In dem Fall habe ich in der unteren Teilgleichung ja sowohl die Reduktion von Sauerstoff, als auf die Oxidation von Schwefel. Ist die Trennung von Reduktion und Oxidation nicht das eigentliche Ziel der Teilgleichungen?
Valentin28 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.04.2017, 13:13   #7   Druckbare Version zeigen
zyp weiblich 
Mitglied
Beiträge: 444
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

Sauerstoff wird reduziert und Schwefel oxidiert, was stört dich?

EDIT: Ach jetzt verstehe ich. Da hast recht. Dann kann man deiner Gleichung oben folgen. ISt im Endeffekt jedoch nur eine Frage des Formalismus um am Ende auf das richtige Ergebnis zu kommen. Generell nehme ich beim Aufstellen von RedOX-Gleichungen niemals irgendwelche Ox-Zahlen zur Hand, sondern schaue nur auf Ladungsneutralität.
zyp ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 13.04.2017, 13:21   #8   Druckbare Version zeigen
Valentin28 Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 9
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

Ich habe das Thema Redoxgleichungen in den Vorlesungen immer so verstanden, dass man aus einer Gleichung zwei Teilgleichungen macht. Eine Teilgleichung enthält nur die Oxidation, die andere nur die Reduktion.

Bei deiner Antwort ist die erste Teilgleichung nur die Reduktion von Sauerstoff. Das ist also klar die Reduktionsteilgleichung.
Die zweite Teilgleichung entält aber sowohl die Oxidation von Schwefel, als auch die Reduktion von Sauerstoff in einer Gleichung. Das ist dann doch keine eindeutige Oxidationsteilgleichung, oder?

Ich bin mir nur nicht sicher, ob ich bei so einer Antwort volle Punktzahl bekommen würde, weil die geforderten Redox-Teilgleichungen nicht geliefert wurden. Oder verstehe ich das Prinzip der Teilgleichungen falsch?
Valentin28 ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 13.04.2017, 13:26   #9   Druckbare Version zeigen
zyp weiblich 
Mitglied
Beiträge: 444
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

Nun ja, man könnte auch argumentieren, dass bei einer Reduktion Elektronen verbraucht werden, während bei einer Oxidationsreaktion Elektronen frei werden. Das wäre ja auch bei meinem Vorschlag gegeben.

Die Realität spiegeln die Teilchgleichungen sowieso nur bedingt wieder, da das Aufstellen der Teilgleichungen im Grunde genommen nur dazu diehnt die volle RedOx-Gleichund zu ermitteln.
Das richtige Ergebnis liefern ja nun beide Varianten, wobei Du natürlich schauen solltest möglicht die volle Punktzahl zu erreichen

Geändert von zyp (13.04.2017 um 13:28 Uhr) Grund: Rechtschreibung
zyp ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 14.04.2017, 13:57   #10   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 23.085
AW: Redoxschmelze von Blei(ii)Sulfid

Zitat:
Zitat von zyp Beitrag anzeigen
die volle Punktzahl
gibts mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nur, wenn Oxidation und Reduktion getrennt betrachtet werden. Sonst könnte man sich das mit den Teilgleichungen sparen.
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
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ausgleichen, redox, schmelze

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