Biologie und Chemie für Schülerinnen und Schüler am Gymnasium

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Aluminothermische Verfahren ist eine Redoxreaktion...

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Flamme
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6. Das Thermitverfahren als Redoxreaktion

Wir erinnern uns an das Kapitel 1:

Beim Thermitverfahren wird das Metalloxid z.B. Chrom(III)-oxid (Cr2O3) statt mit Kohlenstoff mit Aluminium (aluminothermisch) umgesetzt: z.B.
Cr2O3 + 2 Al → 2 Cr + Al2O3.

Überprüfen wir diese Reaktion, ob sie eine Redoxreaktion ist, bei der korrespondierende Redoxpaare auftreten. Zeigen wir das an diesem Beispiel:

1. Stellen wir die Wortgleichung für diese Reaktion auf:

Chrom(III)-oxid + Aluminium Pfeil Chrom + Aluminiumoxid

2. Wir stellen nun die chemische Gleichung für diese Reaktion auf und schreiben die Oxidationszahlen über die einzelnen Elemente:

+3   -2 0 0 +3   -2
Cr2O3 + 2 Al Pfeil 2 Cr + Al2O3

Die Oxidationszahlen ändern sich. Es liegt eine Redoxreaktion vor.

3. Nun betrachten wir die Reaktion auf Teilchenebene:

Wir ordnen die korrespondierenden Redoxpaare so an, dass Oxidations- und Reduktionsmittel wechselseitig untereinander stehen. Wir schreiben nur die reagierenden Teilchen auf, deren Oxidationszahlen sich ändern. Die Oxidationszahl von Sauerstoff ändert sich nicht. Also geht dieses Teilchen nicht in die Redoxreaktion ein.

0+3
Oxidation:2 AlPfeil2 Al3+ + 6e-

Oxidation = Elektronenabgabe = Oxidationszahl wird größer

+30
Reduktion:2 Cr3+ + 6e-Pfeil2 Cr

Reduktion = Elektronenaufnahme = Oxidationszahl wird kleiner

4. Wir wenden nun den Merksatz aus Kapitel 5 an:

Ein Oxidationsmittel (Om) ist der Reaktionspartner, der Elektronen aufnimmt. Er wird reduziert. Also wird die Oxidationszahl des Oxidationsmittels während der Reduktion kleiner.

Die Chrom(III)- Ionen werden reduziert, sie sind Oxidationsmittel. Die Oxidationszahl des Teilchens sinkt von +3 auf 0.

Ein Reduktionsmittel (Rm) ist der Reaktionspartner, der Elektronen abgibt. Er wird oxidiert. Also wird die Oxidationszahl des Oxidationsmittels während der Reduktion größer.

Aluminiumatome werden oxidiert, sie sind Reduktionsmittel. Die Oxidationszahl des Teilchens steigt von 0 auf +3.

Lies weiter zum Thema 2. Elektronenübergänge — Redoxreaktionen
Punkt 7. Das Aufstellen von Reaktionsgleichungen für eine Redoxreaktionen