Warum hat H meistens die Oxidationszahl +1?
Hallo Zusammen,
Also wir haben im Chemie Unterricht gelernt, dass Wasserstoff in Verbindungen mit nicht Metallen immer die Oxidationszahl +1 hat. Mich interessiert, warum. Denn eigentlich würde es ja gerne die Edelgaskonfiguration von Neon erreichen. Liegt das daran, dass es so leicht ist und das Elektron nicht bei sich behalten kann bzw. kein anderes anziehen kann? Und warum ist das bei anderen Verbindungen anders? Liegt das daran, dass das Ionenbindungen sind?
LG, Nemo
Sorry, ich meinte natürlich die edelgaskonfiguration von helium
In welcher Klasse bist Du?
Was spielt das für eine Rolle?
Es beeinflusst die Formulierung und den Tiefgang meiner Antwort!
ich bin in der 11. klasse
5 Antworten
In kovalenten Verbindungen hat Wasserstoff zwei Elektronen, die der kovalenten Bindung, also ebenso viele wie neutrales Helium. Oxidationszahlen geben in kovalenten Verbindungen hypothetische Ladungen an, die dann realisiert wären, wenn die Verbindung aus Ionen bestünde. Bei einfachen Ionenverbindungen entsprechen die Oxidationszahlen den jeweiligen Ladungen der Ionen. Verbindungen aus Metallen wie Natrium und Wasserstoff enthalten Hydridionen H^-. Das sind also tatsächliche Ionen.
Emm, mit Nichtmetallen bilden sich Moleküle! Dadurch hat Wasserstoff ja trotzdem Helium, also EdelgasKonfiguration!
Nur hat es eben als Element der 1. Hauptgruppe eine kleine Elektronegativität (2,1). Dadurch wird das bindende Elektronenpaar immer dem anderen Atom 'zugewiesen', weshalb der Wasserstoff als oxidiert und das andere Atom als reduziert gezählt wird.
Du hast es zumindest mMn missverständlich und ziemlich chaotisch formiliert!
Es liegt an der Elektronnegativität! Mit 17 solltest Du von der schon mal etwas gehört haben!
ich meinte auch die elektronegativität, allerdings geht diese ja mit der Masse einher. Das war ja meine Hypothese, dass das h einfach nicht genug Masse hat. Nunja, ich frage mich allerdings noch, warum das bei Verbindungen mit z. B. Metallen anders ist
Metalle haben grundsätzliche kleine ENs! Ansonsten wären sie keine Metalle, weil sie keine MetallBindung mit einem Elektronengas ausbilden könnten!
Die EN hängt nicht wirklich an der Masse, da sie sich ja periodisch ändert! (Daher auch PeriodenSystem). In einer Periode steigt sie, in einer Gruppe sinkt sie! Beim Sprung von Halogenen zu Alkalimetallen sinkt sie radikal!
Die allermeisten Wasserstoffverbindungen sind kovalent gebaut, der Wasserstoff bildet also eine chemische Bindung zu einem anderen Atom aus; dieses Elektronenpaar gehört zwar letztlich beiden Atomen, aber es reicht näherungsweise dafür, daß der Wasserstoff mit zwei Elektronen so etwas ähnliches wie eine Heliumschale hat.
In den meisten derartigen Verbindungen ist der Wasserstoff der elektropositivere Bindungspartner, im Sinn der Oxidationszahlen gehören dann beide Elektronen dem anderen, elektronegativeren Partner (oft ein Halogen, oder O,S,N,C), also Oxidationszahl +I für den Wasserstoff. Es gibt aber durchaus auch Verbindungen aus Wasserstoff und einem elektropositiveren Partner, z.B. AlH₃ oder SiH₄. In diesen Fällen hat der Wasserstoff dann die Oxidationszahl −I.
Mit sehr elektropositiven Metallen (Alkali- und Erdalkalimetallen außer Be, außerdem Lanthanoide) gibt es aber auch echte Ionenbindungen, z.B. CaH₂ besteht aus Ca²⁺ und zwei Hydrid-Ionen H¯. In diesem Fall kommt der Wasserstoff an eine echte Helium-Elektronenkonfiguration.
Die Elektronegativität sind vereinfachende Konzepte, um die Polarität und Bindungsart abschätzen zu können. Wasserstoff hat eine EN von 2,2. Das ist für Nichtmetalle total üblich.
Drei Effekte beeinflussen die Stärke: Kernladung, Schalenradien und Abschirmung durch "untere" Elektronenwolken.
Das in der Schule übliche Schalenmodell ist völlig unbrauchbar, sinnvoller ist das Orbitalmodell: es reicht Wasserstoff schon, wenn die 1s-Schale voll ist oder sich ein Elektronenpaar teilt. Dort hinein passen 2 Elektronen.
Man muss auch unterscheiden zwischen Partialladung und "echter" Oxidationszahl. Nackte Protonen gibt es in der Chemie in Wahrheit nicht.
Es gibt mit Alkalimetalle aber doch Verbindungen: diese Salze heißen Hydride und sind extrem wasserempfindlich.
Zur Ergänzung zu den anderen Antworten: Die Oxidationszahl +1 ist eine reine Formalität. Freies oder auch ionisches H+ gibt es nämlich nicht (außer im Weltall), das ist immer kovalent an ein anderes Atom gebunden. Im Fall von sauren Lösungen eben als H3O+.
Und im Vergleich zu den anderen Elementen seiner Gruppe ist Wasserstoff doch schon sehr elektronegativ. Kommt daher, dass das eine Elektron ziemlich nah am Kern ist, dementsprechend kann ein zweites da auch noch hin. Das ist beim Lithium z.b. schon nicht mehr so. Dessen drittes bzw äußerste Elektron ist schon weiter weg vom Kern und lässt sich daher leicht abziehen.
Habe ich etwas anderes behauptet? Ich habe doch gefragt, warum bad bei anderen Verbindungen anders ist,und damit meinte ich z. B. Verbindungen mit Metallen oder Halbmetallen, welche ionenbindungen sind, soweit ich weiß