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Chlor aus dem Tropftrichter
AFB I–IIVersuch: In einem Rundkolben liegen 1,58 g Kaliumpermanganat \(\ce{KMnO4}\). Aus einem Tropftrichter wird langsam konzentrierte Salzsäure zugetropft (Abzug!). Es entweicht ein gelbgrünes, stechend riechendes Gas, das feuchtes Indikatorpapier bleicht; die violette Farbe verschwindet, zurück bleibt eine fast farblose Lösung mit \(\ce{Mn^2+}\)-Ionen. M1 enthält Daten.
M1Daten zum Versuch
| Größe | Wert |
|---|---|
| molare Masse \(M(\ce{KMnO4})\) | \(158{,}0\,\mathrm{g\,mol^{-1}}\) |
| molares Volumen eines Gases (25 °C, 1013 hPa) | \(24{,}5\,\mathrm{L\,mol^{-1}}\) |
| Salzsäure | im Überschuss |
- Bestimmen Sie die Oxidationszahlen von Mangan und Chlor vor und nach der Reaktion.
- Stellen Sie die Teilgleichungen für Oxidation und Reduktion sowie die Redoxgleichung (Ionenschreibweise, saure Lösung) auf.
- Erläutern Sie die Reaktion mit dem Donator-Akzeptor-Prinzip; benennen Sie Oxidationsmittel, Reduktionsmittel und die beiden Redoxpaare.
- Berechnen Sie das Volumen an Chlor, das bei vollständigem Umsatz des Kaliumpermanganats höchstens entsteht.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Das Gas ist Chlor; Kalium-Ionen nehmen nicht teil.
Hinweis zu Aufgabe b)
Reduktion: erst 5 Elektronen, dann Ladung mit \(\ce{H3O+}\), dann \(\ce{H2O}\).
Hinweis zu Aufgabe c)
Vergleichen Sie mit dem Protonenübergang bei Säure-Base-Reaktionen.
Hinweis zu Aufgabe d)
\(n = m/M\); Stoffmengenverhältnis aus der Redoxgleichung; \(V = n\cdot V_m\).