Redoxpotential, Fe in HCl

Wissenschaft Chemie
#1

hallo!

Wenn Ich elementares Eisen in 1-molare Salzsäure gebe, dann bilden sich auf jeden Fall Fe2+Ionen, da das Redoxpotential von Eisen kleiner ist als das von Wasserstoff. E0(Fe2+ + 2e- Fe)=-0,44 V, E0(2H+ + 2 e- H2)=0 V. Wasserstoff hat ein höheres Bestreben in elementarer Form vorzuliegen als Eisen. Daher werden die H+Ionen der Salzsäure Elektronen vom elementaren Eisen „abziehen“. Wasserstoff wird elementar und Eisen ionisiert. Auf Grund des hohen Redoxpotentials von Cl-Ionen E0(Cl2 + 2 e- 2Cl-)= 1,36 V reagiert Eisen nicht mit den Cl-Ionen der Salzsäure.

  1. Treffen diese Aussagen zu?
  2. Kann ich über die Redoxpotentiale auf die Gleichgewichtskonstante der Reaktion „Fe + 2H+ Fe2+ H2“ schließen? Kann ich also ermitteln, wieviele Fe2+Ionen mit 1 molarer HCl gebildet würden?

Gruß
Paul

#2

Hallo Paul,

schließen? Kann ich also ermitteln, wieviele Fe2+Ionen mit 1
molarer HCl gebildet würden?

meiner Meinung nach liegt das Gleichgewicht der Reaktion
Fe + 2 HCl -> FeCl2 + H2
praktisch vollkommen auf der rechten Seite da der Wasserstoff das System verläßt.
Die 1 molare HCl wird sich im stöchiometrischen Verhältnis umsetzen wenn du feines Eisenpulver verwendest.

Gruß

watergolf

#3

Hallo Paul!

  1. Treffen diese Aussagen zu?

Ja

  1. Kann ich über die Redoxpotentiale auf die
    Gleichgewichtskonstante der Reaktion „Fe + 2H+ Fe2+ H2“
    schließen? Kann ich also ermitteln, wieviele Fe2+Ionen mit 1
    molarer HCl gebildet würden?

Ja, sieh mal unter http://de.wikipedia.org/wiki/Nernst-Gleichung.

Und bedenke, dass im Gleichgewicht beide Redoxpaare das selbe Potential haben, so in der Mitte ungefärt.

Wobei, wie angemerkt, das Gleichgewicht schon recht deutlich auf einer Seite liegt.

Gruß, Zoelomat

#4

erst Reduktion, dann Salz

meiner Meinung nach liegt das Gleichgewicht der Reaktion
Fe + 2 HCl -> FeCl2 + H2
praktisch vollkommen auf der rechten Seite da der Wasserstoff
das System verläßt.

ajo, Eisenchlorid gibts ja stabil, hab ich ganz vergessen.
Also wird das elemntare Eisen erst von den Protonen bzw Oxonium-Ionen oxidiert zu Eisen(II)-Ionen und dann bilden sich aus den Cl-Ionen und den Eisen-Ionen Cl-Fe-Komplexe in Lösung, die beim Austrocknen dann eine Ionenbindung ausbilden würden und als Eisenchlorid-Salz vorlägen.

interessant!

Gruß
Paul

#5

Hallo Paul,

die beim Austrocknen dann eine Ionenbindung ausbilden würden
und als Eisenchlorid-Salz vorlägen.

so wie du es beschreibst ist es.

FeCl2 kristallisiert als grünes, monoklines Tetrahydrat FeCl2 * 4H2O in Prismenform aus.

Bei der von dir gewünschten, stöchiometrischen Reaktion von Eisenpulver mit 1 molarer Salzsäure würde ich noch vorschlagen, unter Stickstoffatmosphäre zu arbeiten, da das Eisen(II)-chlorid vom Luftsauerstoff (wenigstens teilweise) oxidiert wird und dadurch Braunfärbung eintritt.
Die Trocknung würde ich präparativ ganz vorsichtig bei Raumtemperatur in einem Exsiccator mit Hilfe eines geeigneten Trockenmittels das das Kristallwasser nicht entzieht, ebenfalls unter Stickstoffatmospäre vornehmen.

Gruß

watergolf