Oxidation von Eisen

KD · Anmeldungsdatum: 02.12.2011 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo. Ich muss eine Hausarbeit zur Wasseraufbereitung schreiben. In meinem Skript bin ich auf folgenden Absatz gestoßen: "Durch die Oxidation z.B. von Eisen kommt es infolge einer Änderung des chemischen Zustandes (2-wertiges Eisen zu 3-wertigem Eisen) zu einer Eisenflockenbildung. Diese Flocken können einfacher durch Filtration entfernt werden als gelöstes Eisen. Für die Oxidation von 1 mg Fe2+ liegt der Sauerstoffbedarf zur Oxidation bei 0,14mg O2" Meine Frage ist nun: Warum 0,14mg O2? Ich würde das gern anhand einer Reaktionsgleichung belegen und am besten auch noch einen Satz dazu schreiben. Könnt ihr mir helfen? Danke

Meine Ideen:
Da ich Chemie schon über 7 Jahre nicht mehr hatte, habe ich leider keine eigenen Ansätze. Verzeihung :-)

magician4 · Moderator Anmeldungsdatum: 05.10.2009 Beiträge: 5837 Wohnort: Hamburg

die zugrundeliegende reaktionsgleichung lautet im kern:

4 Fe²⁺ + O₂ + 2 H₂O --> 4 Fe³⁺ + 4 OH^-

(wobei das entstehende eisen-(+III) unter diesen bedingungen wohl als hydroxid zu formulieren waere, aber das sind grad mal nebengeraeusche)

diese reaktionsgleichung macht eine teilchenanzahl-bezogene aussage, mithin "stoffmenge", also irgendwas mit "mol"

man kann solche teilchenanzahl bezogenen aussagen in massebezogene ausdruecke ueberfuehren, indem man sich beispielhaft einen sog. "formelumsatz" in molaren mengen hinschreibt, denn dann gilt:

4 mol Fe²⁺ + 1 mol O₂ + 2 mol H₂O --> 4 mol Fe³⁺ + 4 mol OH^-

die dazugehorigen massen kann man sich durch benutzen der entsprechenden molekulargewichte leicht berechnen:

4 mol * 55.85 g/mol + 1 mol * (2*16 g/mol) + 2 mol * (2*1 g/mol + 1*16 g/mol) --> 4mol * 55.85 g/mol + 4mol* (1 g/mol + 1*16 g/mol)

ausgerechnet ergibt sich daher folgende massenbezogene aussage:

223.4 g Fe²⁺ + 32 g O₂ + 36 g H₂O --> 223.4 g Fe³⁺ + 68 g OH^-

greifst du dir nun aus dieser gesamtaussage den rot unterlegten teil heraus, hast du damit die benoetigten massenverhaeltnisse eisen:sauerstoff fuer diese umsetzung
223,4 g : 32 g oder 1 : 0.1432.... =~ 1: 0.14

.. was eben auch bedeutet, dass du fuer 1 mg eisen 0.14 mg sauerstoff benoetigst

voila

gruss

ingo

KD · Anmeldungsdatum: 02.12.2011 Beiträge: 2

Hey Ingo,
vielen lieben Dank für deine schnelle und gut erklärte Antwort. Ich wäre wohl nie von allein auf diese Reaktionsgleichung gekommen. Aber die Rechnungen sind gut nachvollziehbar. Ich danke dir sehr und wünsche ein schönes Wochenende :-)
LG
Kaddy