Frage zu einer coulometrischen Berechnung

[Henning Henze]

Sehr geehrter Herr Dr. Funk,
bei der Frage 44 aus dem Staatsexamen Herbst 09 soll man den Wassergehalt der Probe berechnen anhand der geflossenen Strommenge.

Nach der Faradaygleichung I*t*M/z*F würde ich für z eine 1 einsetzen, da ja pro Wasserstoffmolekül genau 1 Elektron übertragen wird:
2 H2O + SO2 + I2 → SO42− + 2 I− + 4 H+

Nach der Berechnung vom IMPP soll aber dort eine 2 eingesetzt werden. Diesen Zusammenhang verstehe ich nicht ganz.

Mit freundlichen Grüßen,

Henning Henze

[Dr. Maurits Kuiper]

Hallo Herr Henze,

ich bin zwar nicht Dr. Funk, erlaube mir aber zu antworten, da das Problem eher ein typisches für Redoxreaktionen ist.
z ist die Anzahl der pro Formeleinheit übertragenen Elektronen. Wenn Sie sich die Redoxgleichung ansehen und sie vorab in Teilgleichungen auflösen, dann sehen Sie, dass der Schwefel von der Oxidationsstufe +4 im SO2 zum Sulfation mit S in der Ox.stufe +6 oxidiert wird und dabei zwei Elektronen abgibt. Diese beiden Elektronen müssen vom Reaktionspartner vollständig aufgenommen werden, und das tut ein I2-Molekül, wodurch es in zwei Iodid-Ionen mit der Ox.-Zahl -1 übergeht.

Die Anzahl der pro Formeleinheit übertragenen Elektronen ist also zwei.

Bei der Gelegenheit: Wasserstoffmoleküle treten in der gesamten Reaktionsgleichung nicht auf.

Hilft das?

Viele Grüße
Maurits Kuiper

[Henning Henze]

Dass nach der Formel Iod und Schwefeldioxid 2 Elektronen abgeben bzw. Aufnehmen ist mir schon klar, aber es ist ja nach der Stoffmenge von Wasser gefragt und nicht nach der Stoffmenge von Schwefeldioxid oder Iod.
Ich weiß nicht, ob ich gerade total auf dem Schlauch stehe, aber ich sehe bei dem Verhältnis von übertragenen Elektronen zu Wasser das Verhältnis 1/1 in der Gleichung.

Trotzdem danke schon mal für die Antwort.

[Dr. Markus Funk]

Hallo Herr Henze,

bei der coulometrischen Wasserbestimmung muss die gesamte Reaktionsgleichung betrachtet werden.
Bei Wasserstoff und Sauerstoff ändert sich die Oxidationsstufe nicht.

Viele Grüße
Markus Funk