Was sind formal zugeordnete Elektronen?
Hallo,
bin gerade dabei, Oxidationszahlen zu berechnen, und verstehe etwas nicht so ganz.
Was genau sind „formal zugeordnete Elektronen“? Denn um die Oxidationszahl zu berechnen, soll man die Außenelektronen (nach Periodensystem) - die formal zugeordneten Elektronen rechen, um auf die Oxidationszahl zu kommen.
Bei Kohlenstoffdioxid war das für C: 4 - 0 = +4 und für O: 6 - 8 = -2
Kann mir jemand helfen, eventuell an einem Beispiel, beispielsweise wie das dann mit Chlorwasserstoff funktioniert? :(
1 Antwort
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.
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.
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 :)