Chemie Verhältnissformel warum o3?

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4 Antworten

Weil du die Wertigkeit auch beachten musst. Aluminium hat die Wertigkeit 3 und Sauerstoff die Wertigkeit 2. Die Wertigkeiten werden dann bei der Zusammenstellung des neuen Moleküls, also des Produkts, vertauscht. Aluminium bekommt die 2 in den Index (Vom Sauerstoff), und Sauerstoff bekommt die Wertigkeit vom Aluminium, also 3. Das ergibt dann Al2O3.

Also Al + O2 -> Al2O3
Da du jetzt noch alles ausgleichen musst, damit die Atomzahlen stimmen:
2 Al + 1,5 O2 -> Al2O3
bzw. 4 Al + 3 O2 -> 2 Al2O3, damit keiner meckern kann, dass es keine 1,5 O2 gibt ;-)

Wertigkeiten können übrigens auch gekürzt werden: Wenn Kupfer verbrannt wird, entsteht Kupferoxid. Kupfer und Sauerstoff haben die Wertigkeit 2. Diese kann man allerdings kürzen (also beide Wertigkeiten durch 2 teilen) und du schreibst CuO und nicht Cu2O2

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Es handelt sich beid dieser Reaktion um eine Redoxreaktion. Dies erkennt man daran, dass sich die Oxidationszahlen ändern. 

Die Oxidationszahlen erhält man durch Zuordnung der Bindungselektronen innerhalb einer Verbindung. Das Al liegt als Metall vor und befindet sich in eienr Metallbindung, in welcher es nur mit sich selbst gebunden ist. Daher werden ihm genau so viele Elektronen zugeordnet wie im Periodensystem und es erhält die Oxidationszahl 0. Auch Sauerstoff ist nur mit sich selbst gebunden, die Bindungselektronen werden 1:1 aufgeteilt und jedem Sauerstoff werden 6 Elektronen zugeordnet - wie auch im Periodensystem. Daher hat auch  der Sauerstoff die Oxidationszahl 0. Im Aluminiumoxid sieht es jedoch anders aus. Der Sauerstoff ist Elektronegativer als das Aluminium und nimmt daher Bidungselektronen auf. Um die Edelgaskonfiguration zu erreichen muss der Sauerstoff genau zwei Elektronen aufnehmen (6+2=8) und das Aluminum 3 Elektronen abgeben (3-3=0). Der Zustand, wenn beide Elemente Edelgaskonfiguration erreichen ist der stabilste und wir können  davon ausgehen, dass sich dieser Zustand bilden wird. Daher vergeben wir dem Sauerstoff eine Oxidationszahl von -2 (da er ja 2 Elektronen aufnehmen muss) und dem Aluminium eine Oxidationszahl von +3 (da 3 Elektronen abgegeben werden).

Jetzt haben wir ein Problem: ein Element gibt 3 Elektronen ab, das andere nimmt aber nur 2 Elektronen auf. Daher müssen wir ein Verhälrtnis finden, bei dem genau so viele Elektronen aufgenommen wie abgegeben werden. Dieses Verhältnis ist 2:3, denn 2 Al geben zusammen 6 Elektronen ab und 3 O nehmen zusammen 6 Elektronen auf. Daher lautet die Verhältnisformel Al2O3.

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Die Reaktionsgleichung stimmt ja so auch nicht.

Richtig wäre: 4 Al + 3 O2 = 2 Al2O3

Aluminium gibt 3 Elektronen ab und wird damit zu Al³+, Sauerstoff nimmt 2 Elektonen auf und wird damit zu O²- Stichwort: Redoxreaktion

Gruß

Henzy

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schreibe die ladungen von Al und O auf, dann betrachte mal die Ladungen wie sie sich im Edukt verhalten

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