Verhältnisformeln mit nebengruppenelementen, kann jemand helfen?

Ich hab am Freitag eine chemieprüfüng und habe das aufstellen der Verhältnissformeln an sich verstanden nur habe ich Probleme mit der Wertigkeit von den nebengruppenelementen.

wir haben gelernt das die Wertigkeit dieser von der Wertigkeit der hauptgruppenelemente in der Verbindung abhängt aber wie genau funktioniert das jetzt kann mir das vieleicht jemand erklären gerne auch an einem Beispiel:)

Answer 1

[DedeM]

Moin,

mal abgesehen davon, dass ich das Konzept der Wertigkeit im Zusammenhang mit der Ermittlung von Formeln für ziemlich schlecht halte, möchte ich dir auch sagen, dass die Formulierung, die Wertigkeit der Nebengruppenelemente hinge von der Wertigkeit der Hauptgruppenelemente ab, auch in meinen Ohren merkwürdig klingt.

Ich würde es eher so formulieren: Die Wertigkeit eines Nebengruppenbindungspartners ergibt sich bei gegebener Formel aus der Wertigkeit des Hauptgruppenbindungspartners.

Nimm als Beispiel die Eisenoxide:

Von den Eisenoxiden gibt es vor allem das Eisen-II- und das Eisen-III-oxid.

Wenn du nun die Formel FeO hast, dann kannst du folgende Überlegungen anstellen:

• Sauerstoff steht im Periodensystem der Elemente (PSE) in der 6. Hauptgruppe (HG).
• 6. HG bedeutet sechs Außenelektronen (Valenzelektronen).
• Für eine Edelgaskonfiguration fehlen also zwei weitere Elektronen.
• Darum werden Sauerstoffatome daran interessiert sein, durch eine chemische Reaktion die zwei fehlenden Elektronen aufzunehmen oder Bindungspartner zu finden, mit denen man zwei Einfachbindungen (oder eine Doppelbindung) ausbilden kann.
• In jedem Fall ist Sauerstoff daher zweiwertig.

Eisen kann dagegen zwei- oder dreiwertig sein.

Da ich die Wertigkeit des Sauerstoffs (als Hauptgruppenelement) einerseits und die Formel von Eisen-II-oxid andererseits kenne, kann ich auf die konkrete Wertigkeit des Eisens schließen.
Im FeO muss Eisen zweiwertig sein, weil in der Verhältnisformel auf ein zweiwertiges Sauerstoffion (Oxidion) ein Eisenion als Gegenion kommt. Wenn das eine zweiwertig ist, muss das andere auch zweiwertig sein, denn ich brauche ja jeweils nur eins von den verschieden geladenen Ionen...

Im Fe2O3 muss das Eisenion dagegen dreiwertig sein, denn ich benötige laut Formel zwei Eisenionen, um drei (zweiwertige) Oxidionen auszugleichen. Dann rechne ich

2 • dreiwertig = 3 • zweiwertig

Das kann man natürlich auch benutzen, um Formeln zu ermitteln. Wenn du zum Beispiel gesagt bekommst, dass Kupferionen ein- oder zweiwertig sein können, dann kannst du die Verhältnisformeln von den beiden Kupferchloriden angeben:

Kupfer: einwertig - CuCl (weil Chlor als Hauptgruppenelement die Wertigkeit eins hat und du dann für einwertiges Kupfer nur ein Chloridion brauchst).

Kupfer: zweiwertig - CuCl2 (weil du nun für das zweiwertige Kupferion zwei einwertige Chloridionen benötigst).

Übrigens bevorzuge ich anstelle des Wertigkeitskonzepts von Anfang an mit dem Konzept der Oxidationsstufen zu arbeiten...

LG von der Waterkant

Answer 2

[Heavyboss]

Ein Beispiel:

Kupfer Cu : kann eine oder zwei Bindungen eingehen

Alleine an der Formulierung Kupferoxid kann man nicht erkennen was gemeint ist. Deshalb sollte das z.B. so angegeben werden:

Kupfer(1)Oxid=> Cu ist einwertig=> Cu2O. Oder

Kupfer(2)Oxid=> Cu ist zweiwertig=> CuO

( Die 1 und 2 normalerweise als römische Zahlen)

Anderes Beispiel : die Wertigkeit am Namen ablesen:

(Ich weiß Schwefel ist kein Nebenelement, aber als Bsp)

Schwefeltrioxid: SO3

Schwefeldioxid: SO2

Ist die Wertigkeit nicht angegeben oder erkennbar, konnte ich zumindest früher immer nachfragen.

Comments

[Hannsilino]

Vielen Dank das hat mir geholfen:)

aber wie wäre es wenn mir nur gegeben wird ich soll die Verhältnissformel aus Kupfer und Sauerstoff angeben ohne weitere Angaben....wäre es dann einfach nur CuO weil O ja die Wertigkeit 2- hat und Cu dann automatisch 2+ annehmen würde

oder kann eine Aufgabe so garnicht gestellt werden

[Heavyboss]

@Hannsilino

So was kann eher nicht kommen. Ja Sauerstoff hat die Oxidationszahl -2 , allerdings heißt das nicht automatisch das Cu +2 hat. Denn wenn Cu +1 hat und du 2 Cu nimmst , also Cu2O ergibt das trotzdem +1+1-2=0

Answer 3

[ThomasJNewton]

Diese Abhängigkeit der Wertigkeit der Nebengruppenelemente von der Wertigkeit der Hauptgruppen kann ich nicht nachvollziehen. Die Elemente der NG sind doch gerade dadurch ausgezeichnet, dass sie mit demselben Element einer HG unterschiedliche Verbindungen eingehen.

So gibt es Eisen(II)oxid und Eisen(III)oxid, der Sauerstoff hat darin immer die Oxidationszahl -2. Eisen verhält sich eben manchmal so wie Magnesium und bildet FeO (so wie Mg MgO) und manchmal wie Aluminium und bildet Fe₂O₃ (so wie Al Al₂O₃).