Hey, woran erkenne ich ein Peroxid anhand der Reaktionsgleichung?
Hey, wir sollten die Oxidationszahlen von gewissen Molekülen in einer Reaktionsgleichung bestimmen. Hierbei hatten wir gelernt, dass die O-Atome in einer Verbindung die Oxidationszahl -2 erhält. Die Ausnahme liegt hierbei bei einem Peroxid vor, da das O-Atom dann die Oxidationszahl -1 erhalten würde.
Meine Frage lautet nun, woran man in einer Reaktionsgleichung ein Peroxid erkennt, ohne den Namen bzw. die Wortformel zu kennen?
Also wenn hier beispielsweise nur BaO2 stehen würde, woran erkenne ich nun, dass es ein Peroxid ist?
Vielen Dank.
2 Antworten
Das ergibt sich immer in Zusammenhang mit den anderen Elementen, die die Verbindung bilden. Nur wenige Peroxide sind wirklich häufig, und mit Glück kann man sie sofort erkennen (z.B. Na₂O₂, BaO₂). Im allgemeinen gehst Du ungefähr so vor:
- Habe ich einen speziellen Grund, anzunehmen, es handle sich um ein Peroxid? Wenn ja, dann −I, sonst weiter
- Nimm an, es handle sich um ein normales Oxid, also −II. Berechne die übrigen Oxidationszahlen unter dieser Annahme. Ergibt sich etwas Unplausibles oder vielleicht sogar ein klarer Widerspruch zu dem, was man sicher weiß? Wenn nein, dann bleiben wir bei −II.
- Wenn ein Widerspruch auftritt, dann brauchen wir Fingerspitzengefühl und evtl. zusätzliche Informationen, um ihn auszugleichen. Im einfachsten Fall ergeben sich mit der Annahme von O¯ᴵ sofort sinnvolle und plausible Oxidationszahlen für die übrigen Atome, dann belassen wir es dabei
In der Praxis sieht das vielleicht so aus:
- TiO₂. Die naïve Annahme ist Ti⁺ᴵⱽO₂, das ist plausibel, weil Titan vier Außenelektronen hat und deshalb vierwertig sein kann (es steht ja auch in der vierten Nebengruppe).
- BaO₂. Die naïve Annahme ist Ba⁺ᴵⱽO₂, das überhaupt nicht plausibel, weil Barium nur zwei Außenelektronen hat und deshalb unmöglich vierwertig sein kann (es steht ja in der zweiten Hauptgruppe). Aber mit Ba⁺ᴵᴵO¯ᴵ₂ wird ein Schuh draus, also ist es wohl ein Peroxid.
- CrO₅: Das Chrom kann ja unmöglich zehnwertig sein, also muß es sich um ein Peroxid handeln. Da man das Zeug aus Cr⁺ⱽᴵO₄²¯-Lösungen mit H₂O₂ herstellen kann, nehmen wir mal an, daß in dieser Verbindung Cr⁺ⱽᴵ auftritt, dann müssen vier O-Atome peroxidisch und das letzte oxidisch sein, Cr⁺ⱽᴵO¯ᴵ₄O¯ᴵᴵ. Diese verzweifelte Annahme stimmt auch (und läßt sich auch experimentell beweisen, z.B. durch eine Röntgenstruktur)
- K₂S₂O₈: Die naïve Annahme K⁺ᴵ₂S⁺ⱽᴵᴵ₂O¯ᴵᴵ₈ ergibt keinen Sinn, weil Schwefel in der 6. Hauptgruppe steht und daher maximal sechswertig sein kann. Mit der Annahme von S⁺ⱽᴵ wird es richtig: K⁺ᴵ₂S⁺ⱽᴵ₂O¯ᴵ₂O¯ᴵᴵ₆. Wenn man an eine Strukturformel des Peroxidisulfat-Ions kommt, dann sieht man das auch ganz deutlich: ¯O₃S–OO–SO₃¯
- Ag₂O₂: Daß es sich um ein Silber(II)oxid handelt, ist kaum zu glauben, weil Silber die Oxidationszahl +II haßt wie die Pest. Also könnte man ein Peroxid Ag⁺ᴵ₂O¯ᴵ₂ erwarten, aber das ist leider falsch, denn in Wirklichkeit enthält diese Verbindung Silber in der unüblichen Oxidationszahl +III: Ag⁺ᴵAg⁺ᴵᴵᴵO¯ᴵᴵ₂. Das ist der Formel zwar nicht anzusehen, man merkt es aber an der Reaktivität (beim Ansäuern bildet sich kein H₂O₂, wie sonst aus Peroxiden), und die Kristallstruktur beweist, daß zwei verschiedene Typen von Silberatomen nebeneinander vorliegen.
- Bei Disulfiden hast Du ein ähnliches Problem. Pyrit ist z.B. FeS₂, und niemand mit wachem Verstand wird annehmen, daß es sich um ein Fe⁺ᴵⱽS¯ᴵᴵ₂ handeln könnte, weil vierwertiges Eisen so gut wie nie auftritt (Sr₂Fe⁺ᴵⱽO₄ als Beispiel). Also handelt es sich wohl um Fe⁺ᴵᴵS¯ᴵ₂, und die Kristallstruktur bestätigt es.
Inden Du Dir das andere Element ansiehst. Von Barium weißt Du, dass es meist die OZ +2 hat. Vom Sauerstoff ist bekannt, dass es AU?ER IN PEROXIDEN die OZ -2 hat. Wenn Du erkennst, dass da was nicht stimmen kann (In Deinem Beispiel müsste ja Barium die OZ + 4 haben, wenn Sauerstoff -2 hat), erkennst Du, dass Du es mit einer Ausnahme, mit einem Peroxid, zu tun hast. Mehr über Peroxide kannst Du hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Peroxide#Anorganische_Peroxide
nachlesen.