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Inhaltsfeld 3 Elektrochemie / 3.5 Die Redoxreihe der Halogene © Ulrich Helmich 2012-2015 (www.u-helmich.de) Reaktion der Halogene 1/15 Versuch 1

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Inhaltsfeld 3 Elektrochemie / 3.5 Die Redoxreihe der Halogene

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Reaktion der Halogene1/15

Versuch 1

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Versuch 2

Reaktion der Halogene2/15

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Versuch 3

Reaktion der Halogene3/15

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Versuch 4

Reaktion der Halogene4/15

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2 Br!! ! ! ! ! ! ! Br2 + 2 e

Cl2 + 2 e! ! ! ! ! 2 Cl

2 Br + Cl2!! ! ! Br2 + 2 Cl

- -

- -- -

(aq) (l)

(g) (aq)

(aq) (g) (l) (aq)

2 e-

Oxidation

Reduktion

Redoxreaktion

Elektronenübertragung

Reaktion der Halogeneam Beispiel von Versuch 1

5/15

Versuch 1

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Iod-Ionen können Elektronen an Brom-Moleküle abgeben.

Bromid-Ionen können Elektronen an Chlor-Moleküle abgeben.

Iod-Ionen können Elektronen an Chlor-Moleküle abgeben.

Chlorid-Ionen können keine Elektro-nen an Brom-Moleküle abgeben.

Versuch 1

Versuch 2

Versuch 3

Versuch 4

Reaktion der Halogene6/15

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Iod-Ionen können Elektronen an Br2- und Cl2-Moleküle abgeben.

Bromid-Ionen können Elektronen an Cl2-Moleküle abgeben, nicht aber an I2-Moleküle.

Reaktion der Halogene7/15

Chlorid-Ionen können keine Elektronen an Br2- oder I2-Moleküle abgeben.

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Reaktion der Halogene8/15

Analog zur Redoxreihe der Metalle gibt es eine Redoxreihe der Halogene!

Aufgabe:Entwickeln Sie eine Versuchsanord-nung, mit der man das Redoxpoten-zial einer Halogen-Halbzelle messen kann.

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Elektrolyse einer Zinkbromid-Lösung9

Eine Zinkbromid-Lösung wird mit einer Gleichspan-nung von 5 bis 8 Volt für ca. 5 Minuten elektrolysiert. Dazu werden Kohleelektro-den benutzt.

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Elektrolyse einer Zinkbromid-Lösung10

Aufgabe:Erläutern Sie die Abbildung!

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Elektrolyse einer Zinkbromid-Lösung11

Aufgabe:Erläutern Sie die hier gezeigten elektrochemischen Prozesse!

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Elektrolyse einer Zinkbromid-Lösung12

Aufgabe:Erläutern Sie die hier gezeigten elektrochemischen Prozesse!

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Elektrolyse einer Zinkbromid-Lösung13

Aufgabe:Erklären Sie, wieso man eine Spannung messen kann, wenn man die Spannungsquel-le durch ein Voltmeter ersetzt!

1,7 V

Brom-Elektrode Zink-Elektrode

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Auf analoge Weise kann man ZnI2- und ZnCl2-Lösungen untersuchen und dann die Redoxpotenziale der Halogene berechnen.

Reaktion der Halogene

Aufgabe:Begründen Sie, welches Halogen hier als das "edelste" bezeichnet werden muss.

I2(aq) + 2e- 2 I-(aq) 0,62 VBr2(aq) + 2e- 2 Br-(aq) 1,07 VCl2(aq) + 2e- 2 Cl-(aq) 1,36 V F2(aq) + 2e- 2 F-(aq) 2,85 V

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15Reaktion der Halogene

Metalle EdelgaszustandAbgabe von Elektronen

Halogene EdelgaszustandAufnahme von

Elektronen

Unedle Metalle haben ein nega-tives Redoxpotenzial: große Neigung zur Abgabe von Elektronen.

I2(aq) + 2e- 2 I-(aq) 0,62 VBr2(aq) + 2e- 2 Br-(aq) 1,07 VCl2(aq) + 2e- 2 Cl-(aq) 1,36 V F2(aq) + 2e- 2 F-(aq) 2,85 V Iod ist das "edelste" Halogen. Es

hat die größte Neigung zur Abga-be von Elektronen bzw. die ge-ringste Neigung zur Aufnahme von Elektronen.

Unedle Nichtmetalle haben ein positives Redoxpotenzial: große Neigung zur Aufnahme von Elektronen.