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Redoxchemie von Silberbesteck

Erfahre, wie eine Redoxreaktion die Verfärbung von Silberbesteck verursacht. Lerne die Begriffe Oxidation und Reduktion kennen, entdecke die Reaktionsabläufe bei der Silberpflege und erhalte Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Reinigung. Interessiert? Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text.

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Die Autor*innen
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André Otto
Redoxchemie von Silberbesteck
lernst du in der Oberstufe 5. Klasse - 6. Klasse

Redoxchemie von Silberbesteck Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Redoxchemie von Silberbesteck kannst du es wiederholen und üben.
  • Nenne eine Ursache, warum Silberbesteck anläuft.

    Tipps

    Womit kommt Besteck oft in Berührung?

    Es läuft eine Redoxreaktion ab.

    Lösung

    Besteck kommt oft in Berührung mit Lebensmitteln. In einigen Lebensmitteln sind schwefelhaltige Bestandteile enthalten. Das Silber reagiert dann mit dem Schwefel und es bildet sich Silbersulfid. Silbersulfid sieht schwarz aus und somit sieht dann auch das Silberbesteck schwarz aus. Diese Reaktion ist eine Redoxreaktion, da das elementare Silber mit der Oxidationszahl 0 zu Silberionen mit der Oxidationszahl +1 oxidiert wird.

  • Formuliere die Redoxgleichung, die beim Anlaufen des Silbers abläuft.

    Tipps

    Bestimme die Oxidationszahlen vom eingesetzten elementaren Silber und Silber in seiner Verbindung Silbersulfid.

    Wird das Silber bei dieser Reaktion oxidiert oder reduziert?

    Der Sauerstoff wird in dieser Reaktion reduziert.

    Lösung

    Der erste Schritt beim Lösen einer Redoxgleichung ist immer die Bestimmung der Oxidationszahlen. Du hast zu Beginn elementares Silber und nach der Reaktion Silbersulfid. Die Oxidationszahl von elementarem Silber ist 0 und im Silbersulfid hat es die Oxidationszahl +1. Die Oxidationszahl vergrößert sich also und daran erkennst du, dass Silber oxidiert wird. Bei der Oxidation werden außerdem Elektronen frei. Diese Elektronen müssen nun auch wieder aufgenommen werden. Die Elektronenaufnahme ist die Reduktion. In diesem Beispiel wird der elementare Sauerstoff reduziert. Seine Oxidationszahl verringert sich von 0 in der elementaren Form zu -2 im Wasser. Die beiden Teilreaktionen können nun zusammengefasst werden und die Elektronen tauchen in der Gesamtgleichung nicht mehr auf.

  • Bestimme die Oxidationszahlen in folgenden Verbindungen.

    Tipps

    Die Bindungselektronen werden bei der Bestimmung der Oxidationszahlen immer dem elektronegativeren Element zugeordnet.

    Sauerstoff hat in diesen Beispielen immer die Oxidationszahl -2.

    Innerhalb der Verbindung müssen die Oxidationszahlen ausgeglichen sein.

    Lösung

    Bei der Bestimmung der Oxidationszahlen werden die Bindungselektronen immer dem elektronegativeren Partner angerechnet. Das ist bei diesen Beispielen immer der Sauerstoff. Dieser möchte nun zwei Elektronen aufnehmen, um eine volle Achterschale zu erhalten. Wenn ihm diese angerechnet werden, besitzt er also immer die Oxidationszahl -2. Daraus ergibt sich dann die Oxidationszahl der Metalle, da die Zahlen in den Verbindungen ausgeglichen sein müssen. Wenn im Silberoxid zweimal Silber pro Sauerstoff vorkommt, erhält ein Silberatom die Oxidationszahl +1. Beim Kupferoxid haben wir ein Kupferatom pro Sauerstoff, also erhält Kupfer die Oxidationsstufe +2. Im Manganoxid haben wir gleich zweimal Sauerstoff pro Mangan. Mangan erhält also die Oxidationsstufe +4.

  • Entscheide, welches die oxidierte und welches die reduzierte Form des Metalls ist.

    Tipps

    Die Verbindung, in der das Metall die höhere Oxidationszahl hat, ist die oxidierte Form.

    Lösung

    Zuerst suchst du die Metalle in den Gleichungen. Bei Kupfer ist das nicht schwer. Natrium und Magnesium sind auch Metalle, das verrät dir schon der Name ihrer Hauptgruppe. Natrium gehört zu den Alkalimetallen und Magnesium zu den Erdalkalimetallen. Als Nächstes werden die Oxidationszahlen der Metalle bestimmt. Bei der Oxidation werden Elektronen abgegeben und die Oxidationszahl wird größer, bei der Reduktion werden Elektronen aufgenommen und die Oxidationszahl wird kleiner. Die Form mit der höheren Oxidationszahl ist also die oxidierte Form und die Form mit der kleineren Oxidationszahl ist die reduzierte Form. Das Kupfer(II)-Ion hat die Oxidationszahl +2 und ist damit die oxidierte Form. Bei Magnesium hast du einmal die elementare Form mit der Oxidationszahl 0 und das Magnesium in der Verbindung Magnesiumchlorid. In dieser Verbindung hat es die Oxidationszahl +2. Diese ist größer als 0 und damit ist Magnesiumchlorid die oxidierte Form. Auch Natrium liegt einmal elementar vor, also in der Oxidationszahl 0 und einmal als Natriumhydroxid. Hier hat Natrium die Oxidationszahl +1 und ist somit auch die oxidierte Form.

  • Bestimme die Komponenten, mit denen ein angelaufener Silberlöffel wieder glänzend wird.

    Tipps

    Es läuft eine Redoxreaktion ab. Womit lässt sich Silbersulfid zu Silber reduzieren?

    Lösung

    Bei der Reinigung des Silberlöffels läuft ein Redoxprozess ab. Vielleicht weißt du ja schon, dass bei Redoxreaktionen immer das edlere Metall reduziert und das unedlere Metall oxidiert wird. Da Silber im Silbersulfid oxidiert vorliegt und reduziert werden muss, benötigen wir also ein unedleres Metall. Gold wäre damit ungeeignet, die Alufolie dagegen ist geeignet. Zusätzlich brauchen wir noch eine Elektrolytlösung, also eine leitende Flüssigkeit. In diesem Fall wird eine Kochsalzlösung verwendet. Das ist Salz in Wasser.

  • Bestimme, welche Reaktionsart bei folgenden Beispielen vorliegt.

    Tipps

    Bei chemischen Reaktionen muss eine Stoffumwandlung stattfinden.

    Überlege dir, was bei den einzelnen Reaktionen die Edukte und was die Produkte sind und ob sich die Oxidationszahlen ändern.

    Lösung

    Zunächst kannst du ein Beispiel klar als physikalischen Prozess erkennen. Wenn sich Salz in Wasser löst, handelt es sich nicht um eine chemische Reaktion, weil keine Stoffumwandlung stattfindet. Nun wird es schon schwieriger. Um nun zu erkennen, ob eine Redoxreaktion abgelaufen ist, müssen die Oxidationszahlen der Edukte und Produkte bestimmt werden. Das Centstück besteht zu einem Teil aus elementarem Kupfer. Dieses wird mit der Zeit schwarz, weil es mit dem Luftsauerstoff reagiert und sich schwarzes Kupfer(II)oxid bildet. In diesem Fall wurde also das Kupfer oxidiert. Wenn man Eisen eine Weile im Freien liegen lässt, bildet sich Rost. Rost besteht aus Eisenoxiden von zwei- und dreiwertigem Eisen. Auch hier wird das elementare Eisen oxidiert und so findet auch hier wieder eine Redoxreaktion statt. Anders sieht es bei Säure-Base-Reaktionen aus. Bei der Entstehung von Wasser und Salz durch eine Reaktion von Base und Säure verbleiben alle Elemente in ihren Oxidationsstufen und es findet keine Redoxreaktion statt. Beispiele dafür sind das Lösen von basischem Kalk mit saurem Zitrusreiniger oder das Sprudeln von Brausepulver. Dabei reagieren Hydrogencarbonat und Zitronensäure miteinander unter Bildung von Kohlenstoffdioxid.