Seelenfeuer im Erlenmeyerkolben

[Ralf]

Super. Ich hatte Dichromat die Fotos per PN geschickt. Wahrscheinlich ist die Forensoftware so eingestellt, dass andere dann keinen Zugriff darauf haben. Die Dateien sind dann wahrscheinlich in der Kategorie "privat" gespeichert oder so.

[lemmi]

2 Al + 3 Cu²⁺ → 2 Al³⁺ + 3 Cu

Das Kupfer bildet mit dem Aluminium ein Lokalelement. Elektronen fließen dabei vom Aluminium zum Kupfer, wodurch das Aluminium zum Al³⁺-Ion oxidiert wird. Am Kupfer reduzieren die aufgenommenen Elektronen die Oxonium-Ionen aus der Säure zu Wasserstoff und Wasser.

2 H₃O⁺ + 2 e^- → H₂ ↑ + 2 H₂O

Das ist noch etwas holprig. Erst steht da eine Reaktionsgleichung, in der die Redoxreaktion zwischen Al und Cu²⁺ beschrieben wird, und dann heißt es plötzlich, die aus dem Al freiwerdenden Elektronen reduzieren die H₃O⁺-Ionen. Das wiederum ist schon in der Gleichung weiter oben (Reaktion von Al mit HCl) dargestellt. Der letzte Abschnitt verwirrt.

[Schnippschnapp]

schade, dass man die Bilder nicht wie üblich vergrössern kann. Hätte gern das Kupfer etwas näher betrachtet. Dann hätte es vielleicht nicht mehr so unvorteilhaft ausgesehen, so als wenn jemand dabei dinniert hätte und ein Stück Leber-oder Streichwurst reingefallen wäre.

[Ralf]

Mehr gab meine Handykamera leider nicht her. Auch bei größerer Vergrößerung sieht man keine Kupferkristalle, das sieht dann genauso aus. Ist eben Kupferschwamm.

Das ist noch etwas holprig. Erst steht da eine Reaktionsgleichung, in der die Redoxreaktion zwischen Al und Cu²⁺ beschrieben wird, und dann heißt es plötzlich, die aus dem Al freiwerdenden Elektronen reduzieren die H₃O⁺-Ionen.

Das sind ja zwei verschiedene Reaktionen. Zuerst mal muss elementares Kupfer gebildet werden, damit wir dieses Gebilde bekommen:

lokalelemet kupfer aluminium.png (104.57 KiB) 143 mal betrachtet

(Abbildung aus M. Oetken, M. Ducci: Aktiv oder passiv? – Elektrochemische Unterrichtsbausteine zur Passivität der Metalle. CHEMKON, 25 (2018), 147-153)

An diesem Gebilde (Lokalelement) kann dann Wasserstoff noch schneller entstehen als nur durch die Reaktion von Al + HCl. So wird es in der ersten Quelle beschrieben.

lokalelemet kupfer aluminium 2.png (211.22 KiB) 143 mal betrachtet

(aus W. v. d. Veer, P. de Rijke, M. Oetken, W. Jansen: Spektakuläre 'Vernichtung' von Aluminium. PdN-Chemie, 49 (2000), 13)

Ich fand es deshalb sinnvoll, alle drei Gleichungen aufzustellen.

[lemmi]

Okay, ich verstehe das jetzt so, dass die Elektronen, die die H₃O⁺-Ionen entladen, nicht die sind, die aus der Reaktion Al + Cu²⁺ entstehen. Das Lokalelement katalysiert sozusagen die Reaktion Al + HCl. (Irgendwie finde ich den Text trotzdem noch holprig, aber sachlich ist er richtig)

Noch eine Frage: woher stammt die Information, dass sich Tetrachloroaluminatkomplexe bilden? Ich hätte bei Aluminium Komplexe mit 6 Liganden erwartet, siehe Na₃[AlF₆].

[Ralf]

Das stammt aus der dritten Quelle:

tetrachloroaluminat-komplex.png (74.04 KiB) 109 mal betrachtet

(Quelle: M. Oetken, M. Ducci: Aktiv oder passiv? – Elektrochemische Unterrichtsbausteine zur Passivität der Metalle. CHEMKON, 25 (2018), 147-153)

Im Zuge der Hydrolyse soll das Aluminium mit nur 3 Liganden komplexiert werden, wie dort steht und auch in der 1. Quelle:

tetrachloroaluminat-komplex 2.png (103.54 KiB) 109 mal betrachtet

(Quelle: W. v. d. Veer, P. de Rijke, M. Oetken, W. Jansen: Spektakuläre 'Vernichtung' von Aluminium. PdN-Chemie, 49 (2000), 13)

Das haben wir aber weggelassen, weil die Autoren sagen, man darf didaktisch reduzieren.

Vielleicht ist aber auch das nur eine Vereinfachung und es entsteht in Wirklichkeit doch ein von dir erwarteter Komplex mit sechs Liganden. Das "aq" in Klammern könnte man dann vielleicht als weitere Liganden (Wasser) verstehen.

Okay, ich verstehe das jetzt so, dass die Elektronen, die die H₃O⁺-Ionen entladen, nicht die sind, die aus der Reaktion Al + Cu²⁺ entstehen.

Richtig, die Elektronen aus dieser Reaktion werden ja für die Reduktion des Kupfers von 2+ zu 0 benötigt. Ein Teil des Aluminiums geht also dafür drauf, der Rest wird dann für die durch das Lokalelement katalysierte Wasserstoffbildung verbraucht

[lemmi]

Vielleicht ist aber auch das nur eine Vereinfachung und es entsteht in Wirklichkeit doch ein von dir erwarteter Komplex mit sechs Liganden. Das "aq" in Klammern könnte man dann vielleicht als weitere Liganden (Wasser) verstehen.

Ja, so stelle ich mir das auch vor.