Oxidationszahlen ermitteln?!
moin, und zwar müssen wir morgen über Oxidationszahlen ermitteln eine Klausur schreiben.Habe auch schon im Buch geguckt und gegoogelt aber irgendwie versteh ich das gar nit..... Könnte mir das mal einer bitte erklären wenns geht so leicht wie möglich. Vielen Dank Lg Marco
3 Antworten
Leute es gibt Regeln dafür. Die Musst die Grundlegenden Regeln befolgen und auch deren Reinfolge: Hier einmal die Regeln als Erstes:
Regel 0: Elemente bekommen immer die Oxidationszahl 0 (heißt wenn sie in reiner Form in der Gleichung darstehen. Beispiel: Cu oder Mg oder andere, also stoffe die keine bindung vor der Reaktion (ein Stoff kann auch nach der Reaktion immer noch in reiner Elementarform vorliegen))
Regel 1: Ein Metallatom bekommt immer stets eine Positive Zahl/ das Flouratom bekommt immer -I als Zahl (Diese Regel ist ausser Flour nicht sehr aussagekräftig, also am besten etwas in den Hintergrund schieben.)
Regel 2: Wasserstoffatom bekommt die Oxidationszahl + I (heißt liegt dir Wasser (H2O) oder eine andere Verbindung mit Wasserstoffatomen vor hat Wasserstoff die Oxidationszahl +I)
Regel 3: Dauerstoffatom bekommt die Oxidationzahl -II (heißt also das zum Beispiel bei Wasser (H2O) Das Sauerstoffatom die Oxidationszahl -II hat.)
Regel 4: Ein Halogenatom bekommt die Oxidationszahl -I (heißt alle Elemente der Gruppe 7 (das sind Halogenatome/siehe Periodensystem) also Chlor/Flour/Brom/Iod/Astat
Das sind die 5 Hauptregel, doch gibt es noch ein paar Extrasachen ohne diese Regeln nicht funktionieren könnte. Es ist wichtig das je nach Anzahl der Regel eine verschiedenes Ranking ensteht. Heisst zu Deutsch, das Regel 0 immer in Kraft tritt und die Nachfolgenden Regeln aussetzen könnte (bei speziellen Formeln tritt da ein Fall ein /Ich mache noch ein spezifisches Beispiel dazu später.) Heisst zu Deutsch genau. Regel 0 Ist die wichtigste und kann alle anderen Theorethisch auschalten oder Unterstüzen. Regel 1 Kann nur Regel 2,3,4 Aussetzen aber nicht regel 0 weil die davor kommt. Regel 2 Kann Regel 3,4 aussetzen aber nicht die Regeln davor. Und so weiter und sofort. Das ist eine Zusätzliche wichtige Regel. Nun kommt die 2te Zusätzliche Regel die dafür sorgt das alles gut ausgeglichen ist und auch mit den Zahlen stimmt.
Ich spreche von der Ladung eines Stoffes (nicht verzweifeln, hört sich immer heftiger an als es ist.) Wenn bei einem Stoff wie zum Beispiel Wasser (H2O) man die Oxidationzahlen bestimmt dann weiß man schon anhand des Aussehens des Stoffes das er Neutral geladen ist (Hat also kein + oder - am Ende) Das heißt zu Deutsch das die Oxidationszahlen immer zusammen 0 ergeben müssen. Bei Wasser noch Einfach.
Beispiel: Wasser ist ja H2O
Also wissen wir Bescheid das Wasser aus 2 Wasserstoffatomen und 1 Sauerstoffatom. Sehen wir uns also die Regeln an wissen wir Das Wasserstoff immer + I hat und Sauerstoff immer - II hat. Und dazu wissen wir (anhand das kein Zeichen an der Formel hintendran ist) das H20 neutral ist also 0 im Ergebnis sein soll. Das ist doch wunderbar.
H = +I
O = -II
Also ergibt das 0 zusammen. Ihr fragt euch bestimmt, ob ich in mathe aufgepasst habe, und ich kann nur sagen ja. Wem aufgefallen ist das bei mir -I rauskommt hat leider vergessen zu beachten das 2xH in H2(Hier ist die 2)O also Wasser vorkommt. Dadurch ergibt sich:
2x H = +I + +I = +II
1x O = -II Also ganz einfach: H2O ist: 2 - 2 = 0
Also neutral geladen plus das wir die Oxidationszahlen bestimmt haben.
Leider gibt es auch unangenehme Fälle von Wasserstoff udn Sauerstoffverbindungen die zeigen das die Regeln untereinander verschiedenrangig sind.
Als Beispiel das Normal geladene H2O2 (oder auch Wasserstoffperoxid genannt/Ist in haarfärbemittel drin und sorgt dafür das das Haarseine Farbe verliert)
Und hierbei müssen wir die Regeln beachten: Regel 2: H = +I also 2x +I = +II
Damit wissen wir schonmal die Oxidationszahl von Wasserstoff aber müssen die von Sauerstoff noch bestimmen. Also wenn wir nach der Regel gehen sollten könnten wir aber sagen das die 3 Regel besagt das Sauerstoff die Oxidationszahl -II hat und damit doch alles geklärt wäre.... Falsch!!!
Wir wissen das 2xH und 2xO vorkommt und wir wissen dazu noch das es 0 ergeben muss. Und wer in mathe aufgepasst hat weiss das +2 + -4 = 0 nicht ganz stimmt. Also müssen wir die 3te Regel missachten und Sauerstoff eine Neue Oxidationszahl geben die bei 2xO = -II sein muss also ist die Oxidationszahl für 1 Sauerstoffatom = -I (Und nicht wie viele denken -II wie es die Regel besagt. Diese wird von der 2ten Regeln einfach wegradiert)
Mit dieser etwas komplizierten aber klardargestellen Erklärung für Oxidationszahlen kann man selbst den Kompliziertesten Gleichung trotzen und ihnen Zahlen verpassen:
Ein Beispiel bei dem die Regelnaufgreifen:
Cu + 2xH2SO4 : CUSO4 + 2H2O + SO2
So zu den Oxidationszahlen.
Regel 0 = Cu (vor der Reaktion weil es in ungebunden vorliegt)hat 0 als Oxidationszahl
Regel 1 = alle H haben +I
Regel 2 = alle O haben -II
So aus diesen Informationen können wir also folgende Oxidationszahlen über die einzelnen Elemente schreiben:
Cu(0) + 2x H2(2x +I)SO4(4x -II) : CUSO4(4 x -II) + 2x H2(2x +I)O(1x -I) +SO2(2x -II)
Leider wissen wir noch nicht die Oxidationszahlen von S (also schwefel) auf der einen Seite und Cu und S (das 2x vorkommt) auf der anderen Seite. Doch können wir dieses Wert einfach errechnen.
bei H2SO4 wissen wir das : +2 (2xH) + x(S) -8(4xO)= 0 sein muss weil der Stoff neutral ist Also müssen wir nur noch das x ausrechnen und das ist nun wirklich nicht schwer. S hat die Oxidationszahl +VI (6 heisst das (römische Zahlen müssen für die Oxidationzahlen verwendet werden))
Also ist der erste Teil der Gleichung komplett geklärt. Wie sieht der 2te teil aus? Bei CuSO4 ist es etwas schwieriger. Wir müssen die Oxidationszahl von der ersten gleichung des Schwefelatoms übernehmen um herauszufinden welche Oxidationzahl Cu hat. (manchmal ist das Notwendig wenn keine Regel zutrifft (kommt aber selten vor)) Also müssen wir nur noch errechnen:
x(Cu) + 6(S) -8(4xO) = 0 ist Und wenn du rechnen kannst dann ist die Antwort für Cu: +II (also +2)
So Wasser ist ja noch auf der Seite aber das erklärt sich ja von selbst... Habe es ja schon aufgeführt und kann man auch die Regeln verwenden.
Bei SO2 ist es wieder einfach. Anhand von Regel 3 wissen wir das O = +II hat und das rechnen wir dann einfach aus:
x(Schwefel Oxidationszahl) -4(2xO=2x-II/Regel 3)= 0
Also wissen wir das das Schwefel (indem wir rechnen) die Oxidationszahl +IV (+4 im römischen)hat.
Damit haben wir die gesamte gleichung:
Cu(0) + 2x H2(+I)S(+VI)O4(-II) : Cu(+II)S(+VI)O4(-II) + 2x H2(+I)O(-II) + S(+IV)O2(-II)
Damit sind alle Faktoren ausgeglichen. Typsich für eine Redoxreaktion ist halt das Ändern von Oxidationszahl eines Elementes von einer Seite auf die Nächste. Wie bei diesem Beispiel hat sich Cu(0 am anfang) auf der anderen Seite verändert und hat die Oxidationszahl +II
Oder S hatte am Anfang +VI und auf der anderen Seite hat eines von zwei S-Atomen die Oxidationszahl +IV
Damit ist eigentlich alles gekjlärt.S ehr ausführlich und sehr vereinfach aber auch wichtig. Es ist immer besser es dir Mündlich erklären zu lassen oder anhand von einfachen Schemen. Viele Bücher und Foren schreiben heftigere Voraussetzungen aber eigentlich ist es einfahc wenn man sich einlässt.
Gruß Larus.... Schreibt einfach wenn ihr es nicht versteht
Ihr habt doch sicher im Chemieraum ein Periodensystem hängen. Da guckst du drauf und sieht zu welcher Gruppe das Atom gehört, um das es geht. Die Gruppe gibt dir einen Hinweis auf die Außenlektronen, z.B. Na = 1. Gruppe = 1 Außenelektron -> Oxidationszahl 1, C = 4. Gruppe = 4 Außenelektronen -> Oxidationszahl 4
du musst die anzahl der freien elektronen bestimmen...
wenn du ne strukturformel hast guckst du einfach wieviele freie lektronenpaare beim jeweiligen atom eingezeichnet sind, bzw welche eine bindung mit einem anderen atom eingehen... die freien elektronen beim jeweiligen atom bekommt es auf jeden fall, bei den elektronen welche sich in einer bindung zu einem weiteren atom befinden musst dir aus´m pse die elektronegativität der atome raussuchen ---> gleichwertig wird geteilt, ansonsten bekommt halt immer das elektronegativere atom die elektronen
das ist schlicht und einfach komplett falsch