=== Grundlagen ===Sofern nicht mehr geläufig, solltest Du zunächst die folgenden Fachbegriffe wiederholen:
* [[Wertigkeit]]
* [[Elektronegativität]]
* [[Oxidation]]
* [[Reduktion]]
* [[Redoxreaktion]]
=== Allgemeine Definition von Oxidationszahlen===
Unter der Oxidationszahl (auch: Oxidationsstufe) 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. Die Oxidationszahl entspricht also vom Zahlenwert der [[Wertigkeit]] aber wird im Unterschied zu dieser mit Vorzeichen (+/-) angegeben.
<br>== Schreibweise ==----Oxidationszahlen werden in römischen Ziffern über dem jeweilige Atom angegeben. Bei negativer Ladung werden Vorzeichen gesetzt, bei positiver OZ kann darauf verzichtet werden. Beispiel Wasser:
{{oxi| I -II|H<brsub>2</sub>O}}== Anwendung der Oxidationszahlen ==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 (= [[Reduktion]]).
=== 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 der vorgegebenen '''Reihenfolge''' anzuwenden:
# [[Elemente]] Atome im elementaren Zustand und ungeladene Moleküle haben die Oxidationszahl Null, z.B B.: C, 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.''
# [[Sauerstoff]] hat 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.''
# Die Ladung von [[Ionen]] entspricht ihrer Oxidationszahl, in mehratomigen [[Ionen]] als Summe der Oxidationszahlen aller Atome.
=== Anwendung Bestimmung der Oxidationszahlen am Beispiel von Phosphorsäure ===Oxidationszahlen werden immer in römischen Ziffern über dem jeweilige Atom angegeben. Bei negativer Ladung werden Vorzeichen gesetzt, bei positiver OZ wird darauf verzichtet:
{{oxi| I -II|H# 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:<subbr>2Da [[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.# Regeln 1-5 der Reihe nach abarbeiten:</subbr>S}}=== Bestimmung der Oxidationszahlen am Beispiel von Phosphorsäure ===Regeln 1-3 treffen für H<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>nicht zu, da hier die entsprechenden Elemente nicht vorkommen.<br>http://uploadGemäß Regel 4 gilt, dass Wasserstoff die Oxidationszahl I hat. Nach der 5. Regel trägt Sauerstoff die Oxidationszahl -II.wikimedia<br>Ausnahmen liegen nicht vor, da [[Phosphorsäure]] weder ein Metall-Hydrid noch ein Peroxid ist.org/wikipedia/de/7/72/Oxidationszahlen_phosphors%C3%A4ure<br>Da die Summe aller Oxidationszahlen gleich Null sein muss, kann man errechnen, das Phosphor eine Oxidationszahl von V (fünf) hat.pngProbe: 4{{*}}(-2) + 3{{*}}1 + 5 = 0
# 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.# Gemäß Regel 4 gilt, dass Wasserstoff die Oxidationszahl I hat.<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{{*Oxidationszahlen des Kohlenstoffs}}1 + 5 = 0
=== Übungsaufgaben ===
Ermittle die Oxidationszahlen der folgenden Atome in folgenden Verbindungen und [[Ionen]]!
[[Bild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]
<br>==== Aufgabe 4 ====Ermittle die Oxidationszahlen für die folgenden Lebensvorgänge bzw. Stoffwechselreaktionen. Formuliere zunächst die Reaktionsgleichungen[[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]]
<br>
----
<br>:[[Bild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]== 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)]]}}
=== PowerPoint Präsentation ===
Hier findet ihr [[Bild:Pfeil.gif]]'''[[Media:Redoxrektionen und Oxidationszahlen2.ppt|unsere PowerPoint Präsentation zum Thema Oxidationszahlen]]'''.
=== Quellen ==={{cb|-168|130|230}}# Chemie heute - Sekundarbereich II, Schroedel Verlag, Kapitel 8.2 , S. 130-131{{www}}# * [http://www.tomchemie.de/Mathe/4/4.2.2.1%20Oxidationszahl%20und%20Elektronegativitaet%20-%20Grundlagen.htm www.tomchemie.de]# http://de.wikipedia.org/wiki/Oxidationszahl