Redoxgleichungen ausgleichen
Gleiche anspruchsvolle Redoxreaktionen in saurer oder basischer Lösung über Teilreaktionen mit lückenloser Atom- und Ladungskontrolle aus.
Beispiel auswählen:
Ausgeglichene Redoxgleichung
MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O
Saures Milieu
- Atome ausgeglichen
- Elektrische Ladung ausgeglichen
- Übertragene Elektronen: 5 e⁻
Teilreaktionsmethode (Ion-Elektron-Methode)Schritt-für-Schritt-Ausgleich
Schritt 1 — Aufteilung in Teilreaktionen
Oxidation (Elektronenabgabe)
Fe²⁺ → Fe³⁺
Reduktion (Elektronenaufnahme)
MnO₄⁻ → Mn²⁺
Schritt 2 — Ausgleich der Teilreaktionen
Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻
MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O
Schritt 3 — Angleichung der Elektronenanzahl
Multiplikation mit Faktor 5:
5Fe²⁺ → 5Fe³⁺ + 5e⁻
Reduktions-Teilgleichung:
MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O
Schritt 4 — Addition & Kürzen
Die freien Elektronen kürzen sich vollständig heraus – es resultiert die stöchiometrisch ausgeglichene Gesamtreaktion.
Überprüfung von Stoff- und Ladungsbilanz
| Element | Edukte (links) | Endstoffe (rechts) |
|---|---|---|
| Fe | 5 | 5 |
| H | 8 | 8 |
| Mn | 1 | 1 |
| O | 4 | 4 |
Elektrische Gesamtladung: +17 = +17
Edukte (links): MnO₄⁻ = -1 · 5Fe²⁺ = +10 · 8H⁺ = +8
Endstoffe (rechts): Mn²⁺ = +2 · 5Fe³⁺ = +15
Vollständig ausgeglichen (Masse & Ladung)
Oxidation
Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻
Iron wird oxidiert (gibt Elektronen ab).
Reduktion
MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O
Manganese wird reduziert (nimmt Elektronen auf).
Übertragene Elektronen: 5 e⁻
Was ist eine Redoxreaktion?
Eine Redoxreaktion (Reduktions-Oxidations-Reaktion) ist eine chemische Reaktion mit Elektronenübergang. Ein Stoff gibt Elektronen ab (Oxidation), während ein anderer Stoff diese Elektronen aufnimmt (Reduktion).
Didaktischer Ansatz
Das Ion-Elektron-Verfahren im Detail
Unser Rechner wendet die bewährte Halbreaktionsmethode an:
In Halbreaktionen trennen
Die Gesamtreaktion wird in Oxidation und Reduktion aufgespalten.
Kernatome & Sauerstoff ausgleichen
Zunächst werden alle Elemente außer O und H ausgeglichen. Sauerstoff wird mit H₂O ausgeglichen, Wasserstoff im Sauren mit H⁺ und im Basischen mit OH⁻.
Ladung mit Elektronen (e⁻) ausgleichen
Freie Elektronen werden auf der positiveren Seite addiert, bis die Nettoladung links und rechts übereinstimmt.
Elektronen multiplizieren & addieren
Beide Halbreaktionen werden mit dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen multipliziert, damit sich die Elektronen aufheben.
Saures vs. basisches Reaktionsmilieu
| Aspect | Saures Milieu (H⁺, H₂O) | Basisches Milieu (OH⁻, H₂O) |
|---|---|---|
| Sauerstoff-Ausgleich | H₂O | H₂O |
| Wasserstoff-Ausgleich | H⁺ | OH⁻ |
| Ladungsausgleich | e⁻ | e⁻ |
Die Wahl des Milieus entscheidet maßgeblich über die resultierende Reaktionsgleichung, da in saurer Lösung Hydronium-Ionen (H⁺/H₃O⁺) und in basischer Lösung Hydroxid-Ionen (OH⁻) dominieren.
Typische Fehlerquellen
Verändere niemals die chemischen Indices der beteiligten Moleküle oder Ionen. Es dürfen ausschließlich stöchiometrische Vorfaktoren angepasst werden.
Achte darauf, das richtige Milieu (sauer vs. basisch) zu wählen, da sich die Produkte und Koeffizienten je nach pH-Wert grundlegend unterscheiden.
Klassische Redoxreaktion
Permanganat mit Eisen(II) in saurer Lösung
Eingabe:
MnO₄⁻ + Fe²⁺ → Mn²⁺ + Fe³⁺
MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O
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FAQ
Häufige Fragen zu Redoxreaktionen
Was zeichnet eine Redoxgleichung aus?
Eine Redoxreaktion beinhaltet immer einen Elektronenübergang. Neben der Erhaltung aller Atome muss zwingend auch die elektrische Ladung auf beiden Seiten der Gleichung identisch sein.
Was ist die Halbreaktionsmethode?
Sie teilt die Reaktion in eine Oxidation (Elektronenabgabe) und eine Reduktion (Elektronenaufnahme). Beide Teilgleichungen werden separat bezüglich Atomen und Ladungen ausgeglichen und anschließend kombiniert.
Warum unterscheidet man zwischen saurem und basischem Milieu?
Weil in wässriger Lösung entweder H⁺-Ionen (im Sauren) oder OH⁻-Ionen (im Basischen) im Überschuss vorliegen, um Sauerstoff- und Wasserstoffatome stöchiometrisch auszugleichen.
Muss ich H⁺, OH⁻ oder H₂O selbst eingeben?
Nein. Gib lediglich die oxidierten und reduzierten Kernsubstanzen ein (z. B. MnO4^- + Fe^2+ -> Mn^2+ + Fe^3+). Das System ergänzt die Ausgleichsmoleküle vollautomatisch.