oxidationszahlen

Oxidationszahlen Definition

verwendet zur Beschreibung von Redoxreaktionen, römische Ziffern über den Elementsymbolen - ändern sich mit Oxidation/Reduktion, man geht davon aus dass die Bindungselektronen vollständig zum elektronegativerem Atom wandern würden

Bestimmung der Oxidationszahlen

man stellt Lewis-Formel einer Verbindung auf & ordnet jedem Element nach gewissen Regeln die entsprechenden Elektronen zu, zw. zwei Atomen unterschiedlicher EN: Elektronenpaare-Bindung heterolytisch gespalten → zum elektronegativeren Atom, zwei gleiche Bindungspartner: homolytische Spaltung → Elektronen auf beide Partner aufgeteilt, freie Elektronenpaare bleiben beim entsprechenden Atom

Oxidationszahl Berechnung

Oxidationszahl (OZ) = Anzahl Außenelektronen minus Anzahl der zugeordneten Elektronen

höchst mögliche OZ = Gruppennummer eines Elements (Ausnamen Fluor & Sauerstoff)

Regeln zur Ermittlung von Oxidationszahlen 1-4

1. Elementare Stoffe (Elementarsubstanzen = Stoffe aus Atomen desselben Elements) haben die Oxidationszahl 0 (O2, H2, P4, C, Na, Mg, Zn)

2. Wasserstoff hat immer Oxidationszahl +I

3. Sauerstoff hat meistens Oxidationszahl -II (Ausnahme: Peroxide: -I)

4. Summe der Oxidationszahlen neutraler Moleküle: 0

Regeln zur Ermittlung von Oxidationszahlen 5-8

5. Bei einfach geladenen Ionen entspricht die OZ der Ladung des Ions (Mg2+ → II, Cl- → -I)

6. Metall-Ionen haben positive Oxidationszahlen:

1. HG: +I, 2. HG: +II

7. Halogene (7. HG) haben meistens Oxidationszahl -I (zb. Fluor)

Beispiel CO2

O=C=O → ungeladenes Molekül, Summe OZ = 0

Sauerstoff: elektronegativer, erhält beide Bindungspartner pro Bindung → neutraler O: 6e-, in CO2: 8e-

OZ (O) = 6 - 8 = -II

OZ(C) + 2 • (-2) = 0 → OZ(C) = +IV

Änderung OZ bei Oxidation/Reduktion

Oxidation: ↑ Oxidationszahl (Atom gibt Elektronen ab → wird positiver)

Reduktion: ↓ Oxidationszahl (Atom nimmt Elektronen auf → wird negativer)