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Donator-Akzeptor-Prinzip

Ein Rohrreiniger und ein geschwefelter Wein — in beiden laufen Protonen- und Elektronenübergänge nebeneinander ab.

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Granulat im Rohrreiniger

AFB I–II

Ein fester Rohrreiniger enthält Natriumhydroxid-Plätzchen und Aluminium-Körnchen. Mit Wasser in den Abfluss gegeben, sprudelt es kräftig; das Gas lockert Verstopfungen:

\(\ce{2 Al + 2 OH- + 6 H2O}\) \(\ce{-> 2 [Al(OH)4]- + 3 H2}\)

Trifft der Reiniger auf Urinstein-Reste mit Ammonium-Ionen, riecht es stechend nach Ammoniak. \(M(\ce{Al}) = 26{,}98\,\text{g/mol}\), \(V_m = 24\,\text{L/mol}\) (20 °C).

  1. Bestimmen Sie die Oxidationszahlen in der Gasbildungsreaktion und nennen Sie Elektronendonator und Elektronenakzeptor.
  2. Stellen Sie die Teilgleichungen für Oxidation und Reduktion in alkalischer Lösung auf.
  3. Berechnen Sie das Gasvolumen, das 1,35 g Aluminium bei 20 °C liefern.
  4. Erklären Sie den Ammoniakgeruch mit dem Donator-Akzeptor-Prinzip und vergleichen Sie mit der Gasbildung.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Welche Atome ändern ihre OZ?
Hinweis zu Aufgabe b)
Ladungsausgleich mit OH⁻, Stoffausgleich mit H₂O.
Hinweis zu Aufgabe c)
Stoffmengenverhältnis Al : H₂ = 2 : 3.
Hinweis zu Aufgabe d)
Welches Teilchen wandert beim Ammonium?