=== Oxidation=Grundlagen ==Eine Sofern nicht mehr geläufig, solltest Du zunächst die folgenden Fachbegriffe wiederholen: * [[Wertigkeit]]* [[Elektronegativität]]* [[Oxidation ist:]]* [[Reduktion]]* [[Redoxreaktion]]
- in erster Linie eine Reaktion, bei der '''[[Elektron]]en abgegeben''' werden== Allgemeine Definition von Oxidationszahlen ==
- Unter der ursprünglichen Definition nach eine Reaktion mit Oxidationszahl (auch: Oxidationsstufe) eines [[Element]]s versteht man die Ladung, die ein Atom des Elements hätte, wenn die [[SauerstoffElektron]] (bei einer Reaktion mit en aller von diesem Atom ausgehenden Bindungen dem jeweils stärker [[Sauerstoffelektronegativ]] eren Atom zugeordnet werden '''. Die Oxidationszahl entspricht also vom Zahlenwert der [[ElektronWertigkeit]]en abgegeben'''aber wird im Unterschied zu dieser mit Vorzeichen (+/-)angegeben.
Beispiel:<br>== Schreibweise ==
Mg [[BildOxidationszahlen werden in römischen Ziffern über dem jeweilige Atom angegeben. Bei negativer Ladung werden Vorzeichen gesetzt, bei positiver OZ kann darauf verzichtet werden. Beispiel Wasser:Pfeil.gif]] Mg<sup>2+</sup> + 2e-<br><br>
{{oxi| I -II|H<sub>2</sub>O}}==Anwendung der Oxidationszahlen =Reduktion=Oxidationszahlen helfen,* die Ladungsverschiebung innerhalb eines Moleküls zu bestimmen* die Indices für die [[Summenformel]]n innerhalb einer chem. Verbindung abzuleiten.* zu erkennen, welches Element oxidiert bzw. reduziert wurde: eine Elektronen-Abgabe geht mit einer Erhöhung der Oxidationszahl einher (=[[Oxidation]]), bei einer Elektronen-Aufnahme wird die Oxidationszahl verringert (=Eine [[Reduktion ist:]]).
- == Regeln zur Ermittlung von Oxidationszahlen ==Ordnet man ''formal'' die Bindungselektronen dem [[elektronegativ]]eren Atom zu, ergeben sich folgende Regeln zur Ermittlung der Oxidationszahlen. Die Regeln sind '''hierarchisch''', d. h. in erster Linie eine Reaktionder vorgegebenen '''Reihenfolge''' anzuwenden:# Atome im elementaren Zustand und ungeladene Moleküle haben die Oxidationszahl Null, z. B.: C, bei der Si, N<sub>2</sub>, Fe. # [[Fluor]] hat als [[elektronegativ]]stes [[Element]] in seinen Verbindungen die Oxidationszahl –I.# [[Metalle]] in ihren Verbindungen besitzen positive Oxidationsstufen.# [[Wasserstoff]] hat in seinen Verbindungen die Oxidationszahl +I.<br>''Ausnahme: in Metall-[[Hydride]]n -I, weil erst die 3. Regel zu beachten ist. Beispiel: LiH.'' # [[ElektronSauerstoff]]en aufgenommenhat in Verbindungen die Oxidationszahl –II.<br>''Ausnahmen: in Verbindungen mit [[Fluor]] pos. Oxidationszahl wg. 2. Regel; in Peroxiden wie [[Wasserstoffperoxid|H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>]] Ox. +I für H u. –I für O, weil die 4. Regel von höherem Rang ist.'' werden# Die Ladung von [[Ionen]] entspricht ihrer Oxidationszahl, in mehratomigen [[Ionen]] als Summe der Oxidationszahlen aller Atome.
- der ursprünglichen Definition nach eine Reaktion mit [[Wasserstoff]] (bei einer Reaktion mit [[Wasserstoff]] werden '''[[Elektron]]en aufgenommen''')BeispielBild:Oxidationszahlen_phosphorsaeure.png|right|thumb|300px|H<brsub>3</sub>PO<sub>4</sub>]]
Cl<sub>2</sub> + 2e- [[Bild:Pfeil.gif]] 2Cl<sup>-</sup><br><br>== Bestimmung der Oxidationszahlen am Beispiel von Phosphorsäure ==
===Redoxreaktion===# Als erstes wird die [[Strukturformel]] aufgezeichnet.# Nun werden die [[Elektronegativität]]en (EN) innerhalb der Verbindung bestimmt und durch Einzeichnen roter Klammern am [[elektronegativ]]eren Atom kenntlich gemacht:<br>Da [[Sauerstoff]] (O) eine höhere [[EN]] als [[Phosphor]] (P) und [[Wasserstoff]] (H) besitzt und somit die Elektronen stärker an sich heranziehen kann, folgt, dass Sauerstoff ''formal'' eine negative Ladung trägt.Eine Redoxreaktion # Regeln 1-5 der Reihe nach abarbeiten:<br>Regeln 1-3 treffen für H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> nicht zu, da hier die entsprechenden Elemente nicht vorkommen.<br>Gemäß Regel 4 gilt, dass Wasserstoff die Oxidationszahl I hat. Nach der 5. Regel trägt Sauerstoff die Oxidationszahl -II.<br>Ausnahmen liegen nicht vor, da [[Phosphorsäure]] weder ein Metall-Hydrid noch ein Peroxid ist.<br>Da die Summe aller Oxidationszahlen gleich Null sein muss, kann man errechnen, das Phosphor eine Oxidationszahl von V (fünf) hat. Probe:4{{*}}(-2) + 3{{*}}1 + 5 = 0
- eine Abspaltung von [[Elektron]]en und eine Aufnahme von [[Elektron]]en (Oxidation und Reduktion) innerhalb einer Reaktion{{Oxidationszahlen des Kohlenstoffs}}
[[Bild:Pfeil.gif]]Oxidation und Reduktion sind immer aneinander gekoppelt== Übungsaufgaben ==
'''Denn:''' Wo Ermittle die Oxidationszahlen der folgenden Atome in folgenden Verbindungen und [[ElektronIonen]]en abgegeben werden, müssen sie auch wieder aufgenommen werden!
[[Bild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]
---- ===OxidationszahlenAufgabe 2 === Unter der Oxidationszahl eines [[Element]]s versteht man die Ladung, die ein Atom des Elements hätte, wenn die [[Elektron]]en aller von diesem [[Atom]] ausgehenden Bindungen dem jeweils stärker [[elektronegativ]]eren Atom zugeordnet werden.=== Regeln zur Ermittlung von Oxidationszahlen ===# [[Elemente]] haben die Oxidationszahl NullFe<sup>3+</sup>, z.B.: CNaH, Si, NH<sub>23</sub>O<sup>+</sup>, Fe # Die Oxidationszahl einatomiger [[IonenKaliumpermanganat|KMnO<sub>4</sub>]] entspricht ihrer Ladung, z.B. NaCrO<sub>4</sub><sup>+2-</sup>, BrCr<sub>2</sub>O<sub>7</sub><sup>2-</sup>. [[Fluor]] hat als [[elektronegativ]]stes [[Element]] in seinen Verberbindungen die Oxidationszahl –I. [[Metalle]] besitzen meist positive Oxidationsstufen., KClO<sub>3<br/sub># Die Oxidationszahl mehratomiger [[Ionen]] ist die Summe der Oxidationszahlen aller Atome des [[Ions]] gleich der Ladungszahl des Ions.# [[Wasserstoff]] hat in seinen Verbindungen die Oxidationszahl +I, außer in Metall-[[Hydride]]n (-I), z.B. LiH # [[Sauerstoff]] hat in seinen Verbindungen die Oxidationszahl –II, außer OFS<sub>2</sub>, hier ist die Oxidationszahl -II. # [[Chlor]], [[Brom]] u. [[Iod]] haben in ihren Verbindungen die Oxidationszahl –I.# Wenn in einem Molekül mindesten zwei Atome des gleichen Elements miteinander Verbunden, liefert diese Bindung keinen Beitrag zur Oxidationszahl, z.B. in [http:O<sub>3<//de.wikipedia.org/wiki/Peroxide Peroxiden] und [http://de.wikipedia.org/wiki/Organische_Verbindungen organischen Verbindungen.] sub><brsup>http:2-<//upload.wikimedia.org/wikipedia/de/7/72/Oxidationszahlen_phosphors%C3%A4ure.pngsup>
----[[Bild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]
Ermittle die Oxidationszahlen der folgenden Atome in folgenden Verbundungen und [[IonenBild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]!<br>
=== Aufgabe 4 ===
Ermittle die Oxidationszahlen für die folgenden Lebensvorgänge bzw. Stoffwechselreaktionen. Formuliere zunächst die [[Reaktionsgleichung]]en:
* a) Atmung als Oxidation organischer Stoffe am Beispiel [[Glucose]].
* b) „Schwefelatmung“ der Archae-Bakterien, die [[Glucose]] mit [[Schwefel]] und Wasser zu Schwefelwasserstoff und [[Kohlendioxid]] umsetzen. Der [[Schwefel]] wird bei dieser Reaktion reduziert.
:[[Bild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]=== Quellen =Experiment ==Zur Veranschaulichung ein sehr empfehlenswertes Experiment, bei der die verschiedenen Oxidationsstufen von Mangan optisch unterschieden werden können:{{Ex-ch|136|2|Veranschaulichung der verschiedenen [[Oxidationsstufe]]n von Mangan durch oxidierende Wirkung der Permanganat-Ionen in Abhängigkeit vom pH-Wert [[Diskussion:Mangan|(Hinweis)]]}}
# Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 8.2 , S. 130-131<br>== PowerPoint Präsentation ==# httpHier findet ihr [[Bild://wwwPfeil.tomchemie.de/Mathe/4/4.2.2.1%20Oxidationszahl%20und%20Elektronegativitaet%20-%20Grundlagen.htm<br># httpgif]]'''[[Media://deRedoxrektionen und Oxidationszahlen2.wikipediappt|unsere PowerPoint Präsentation zum Thema Oxidationszahlen]]'''.org/wiki/Oxidationszahl
