=== 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 ===Die Regeln zur Ermittlung von Oxidationszahlen sind '''hierarchisch''' angeordnet, d. h. in dieser '''Reihenfolge''' anzuwenden:1. [[Elemente]] haben die Ox. Null, z.B.: C, Si, NFe<subsup>23+</subsup>, Fe. 2. Die Ladung von [[Ionen]] entspricht ihrer Ox.NaH, in mehratomigen [[Ionen]] als Summe der Oxidationszahlen aller Atome.3. [[Fluor]] hat als elektronegativstes [[Element]] in seinen Verb. die Oxidationszahl –I.4. [[Metalle]] besitzen positive Oxidationsstufen.5. [[Wasserstoff]] hat in seinen Verbindungen die Oxidationszahl +I.:Ausnahme: in Metall-[[Hydride]]n -I, weil erst die 4. Regel zu beachten ist. Beispiel: LiH.6. [[Sauerstoff]] hat in Verbindungen die Oxidationszahl –II.:Ausnahmen: in Verbindungen mit [[Fluor]] pos. Ox. wg. 3. Regel; in Peroxiden wie H<sub>23</sub>O<subsup>2+</subsup> Ox. +I für H u. –I für O, weil die 5. Regel von höherem Rang ist. 7. [[Chlor]], [[Brom]] u. [[Iod]] haben in ihren Verbindungen die Oxidationszahl –I. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/de/7/72/Oxidationszahlen_phosphors%C3%A4ure.png----=== Übungsaufgaben ===Ermittle die Oxidationszahlen der folgenden Atome in folgenden Verbundungen und [[Ionen]]!<br>==== Aufgabe 1 ====ClKaliumpermanganat|KMnO<sub>24</sub>]], HCrO<sub>24</sub>S, H<subsup>2-</subsup>O, Cr<sub>2</sub>, COO<sub>27</sub>, ClO<subsup>2-</subsup>, HNOKClO<sub>3</sub>, CHS<sub>42</sub>, SiH<sub>4</sub>, NHO<sub>3</sub>P<subsup>42-</sub>OH<brsup>
[[Bild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]
[[Bild:Pfeil.gif]][[Oxidationszahl: Lösungen|Hier findet ihr die Lösungen]]
==== Aufgabe 2 =4 ===Fe<sup>3+</sup>, NaH, H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>, KMnO<sub>4</sub>, CrO<sup>2Ermittle 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-</sup><sub>4</sub>Bakterien, Cr<sub>2</sub>O<sup>2-</sup><sub>7</sub>, KClO<sub>3</sub>, S2O<sup>2-</sup><sub>3</sub><br><br><br>die [[Glucose]] mit [[Schwefel]] und Wasser zu Schwefelwasserstoff und [[Kohlendioxid]] umsetzen. Der [[Hier findet ihr die LösungenSchwefel]]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== PowerPoint Präsentation ==# httpHier findet ihr [[Bild://www.tomchemie.de/Mathe/4/4.2.2.1%20Oxidationszahl%20und%20Elektronegativitaet%20-%20GrundlagenPfeil.htm# httpgif]]'''[[Media://deRedoxrektionen und Oxidationszahlen2.wikipediappt|unsere PowerPoint Präsentation zum Thema Oxidationszahlen]]'''.org/wiki/Oxidationszahl