Was sind formal zugeordnete Elektronen?

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Sowohl die Oxidationszahl als auch die Formalladung berechnet man indem man jedes Elektron im Molekül/Ion einem Atom zuordnet und dann für jedes Atom die Elektronen zählt (und mit der Zahl der Elektronen im neutralen Atom vergleicht). Die beiden Sche­mata unterscheiden sich nur an einer einzigen Stelle:

  • Einsame Elektronenpaar gehören dem Atom, das sie trägt.
  • Bindungen zwischen gleichartigen Atomen werden in der Mitte geteilt (jedes Atom kriegt die Hälfte der Bindungselektronen)
  • Bindungen zwischen verschiedenartigen Atomen werden für die Formalladung gleich behandelt wie die zwischen gleichen Atomen, also in der Mitte geteilt. Für die Bestimmung der Oxidationszahl werden sie dagegen vollständig dem elektro­nega­ti­veren Atom zugeschlagen

Du siehst, es sind nur zwei unterschiedliche Arten, Buchhaltung zu betreiben. Bei der Formalladung tut man so, als ob jede Bindung symmetrisch und völlig unpolar wäre, für die Oxidationszahl tut man so, als ob jede Bindung zwischen verschiedenen Ato­men vollständig ionisch wäre. Beides sind willkürliche Regeln, in Wirklich­keit machen die Elektronen ja etwas ganz anderes.

Deshalb nennt man in beiden Fällen die Zuordnung formal, eben weil sie nicht der Realität entspricht.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Danke schon einmal.

Könntest Du mir das noch einmal an einem Beispiel mit einem Stoff erklären?

Also ein oder zwei Beispiele machen, wo man einen Stoff (z.B. Chlorwasserstoff oder was auch immer) hat, und von den Atomen dann die Außenelektronen nach Periodensystem (das ist ja klar), dann die Formal zugeordneten Elektronen und die Oxidationszahl, also die Differenz davon berechnet?

Das würde mir nochmal sehr helfen :)

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@hallochris

Nehmen wir irgendetwas Komplizierteres, z.B. die hypochlorige Säure H–O–Cl.

  • lone pairs: H hat keine, O zwei (→4 Elektronen), Cl drei (→6 Elektronen)
  • Bindungen zwischen gleichen Atomen gibt es nicht
  • Die H–O-Bindung wird dem O zugeschlagen, die O–Cl-Bindung auch, weil in beiden Fällen O das elektronegativere Atom ist. Daher kriegt der nochmals vier Elektronen dazu.
  • Folglich hat H null Elektronen, also eines weniger als im Atom, also Oxidationszahl +I. Der O hat acht Elektronen, zwei mehr als im Atom, also −II. Und das Cl hat sechs Elektronen, eines weniger als im Atom, also +I. Die Summe ergibt die Ladung des Moleküls, also Null.
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